等待队列很早就作为一个基本的功能单位存在linux内核中，它以队列为基础数据结构，与进程调度机制紧密配合，能够用于实现内核中的异步事件通知机制。等待队列也可以用来同步对系统资源的访问。在使用时将其当做成一个普通队列数据结构，只不过等待队列是若干个休眠进程的集合，且内核自己实现了此队列初始化队列、入队列、出队列的一系列API，在使用时只需要调用系统的API即可。
http://www.cnblogs.com/Anker/p/3265058.html
阻塞操作是指在执行设备操作时，若不能获得资源，则挂起进程直到满足可操作的条件后再进行操作。被挂起的进程进入睡眠状态，被从调度器的运行队列移走，直到等待的条件被满足。而非阻塞操作的进程在不能进行设备操作时，并不挂起，它要么放弃，要么不停地查询，直至可以进行操作为止。
HZ定义在<asm/param.h>，在i386平台上，目前采用的HZ值是1000。
select本质上是通过设置或检查存放fd标志位的数据结构进行下一步处理。 这带来缺点：
上篇文章：【i.MX6ULL】驱动开发9——Linux IO模型分析，介绍了linux中的五种I/O模型，本篇，就来使用阻塞式I/O和非用阻塞式I/O两种方式进行按键的读取实验，并对比之前使用输入捕获和中断法检测的按键程序，查看CPU的使用率是否降低。
本文介绍了如何通过Linux驱动程序实现按键中断，并通过实例代码进行了详细说明。首先介绍了如何安装和编译驱动程序，然后描述了如何使用按键中断，最后给出了完整的代码示例和注释。
Linux设备驱动中的阻塞和非阻塞I/0，简单来说就是对I/O操作的两种不同的方式，驱动程序可以灵活的支持用户空间对设备的这两种访问方式。
在我们的开发中，检测按键是否触发，无非就两种方法—轮询和中断。作者认为两种方法最大的区别就是CPU的利用率。
ARM和FPGA的交互是这个芯片最重要的部分，PL和PS的交互使用中断是较为快捷的方法，本文使用bram存储数据并通过外部pl端发出中断通知ps端读写数据。程序思路是按键产生中断，按键是直接连到pl端的，驱动产生异步通知，应用开始往BRAM写数据，然后再读取数据（阻塞读取），均打印出来比较
它仅仅知道了，有I/O事件发生了，却并不知道是哪那几个流（可能有一个，多个，甚至全部），我们只能无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。所以select具有O(n)的无差别轮询复杂度，同时处理的流越多，无差别轮询时间就越长。
每一种技术的出现必然是因为某种需求。正因为人的本性是贪婪的，所以科技的创新才能日新月异。
作者：mingguangtu，腾讯 IEG 后台开发工程师 select/poll/epoll 是 Linux 服务器提供的三种处理高并发网络请求的 IO 多路复用技术，是个老生常谈又不容易弄清楚其底层原理的知识点，本文打算深入学习下其实现机制。 Linux 服务器处理网络请求有三种机制，select、poll、epoll，本文打算深入学习下其实现原理。 吃水不忘挖井人，最近两周花了些时间学习了张彦飞大佬的文章 图解 | 深入揭秘 epoll 是如何实现 IO 多路复用的 和其他文章 ，及出版的书籍《深入理
Linux 服务器处理网络请求有三种机制，select、poll、epoll，本文打算深入学习下其实现原理。
应用层采用超时机制访问驱动设备。即如果第一次访问可以使用直接返回，若不能访问，则先将应用层休眠，在到了设定的时间，再访问一次，此时可以访问则返回成功标志，若不能访问则返回失败。
登录该服务器后通过iostat -x 1 10查看了相关磁盘使用信息。相关截图如下：
1、Nodejs 1) 简单的说 Node.js 就是运行在服务端的 JavaScript。 2) Node.js 是一个基于Chrome JavaScript 运行时建立的一个平台。 3) Node.js是一个事件驱动I/O服务端JavaScript环境，基于Google的V8引擎，V8引擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好。 4) 我们写下的js代码，是在单线程的环境中执行，但nodejs本身不是单线程的。如果我们在代码中调用了nodejs提供的异步api（如IO等），它们可能是通过底层的
工作队列常见的使用形式是配合中断使用，在中断的服务函数里无法调用会导致休眠的相关函数代码，有了工作队列机制以后，可以将需要执行的逻辑代码放在工作队列里执行，只需要在中断服务函数里触发即可，工作队列是允许被重新调度、睡眠。
网络I/O，可以理解为网络上的数据流。通常我们会基于socket与远端建立一条TCP或者UDP通道，然后进行读写。单个socket时，使用一个线程即可高效处理；然而如果是10K个socket连接，或者更多，我们如何做到高性能处理？
首先,我们要了解IO复用模型之前,先要了解在Linux内核中socket事件机制在内核底层是基于什么机制实现的,它是如何工作的,其次,当我们对socket事件机制有了一个基本认知之后,那么我们就需要思考到底什么是IO复用,基于socket事件机制的IO复用是怎么实现的,然后我们才来了解IO复用具体的实现技术,透过本质看select/poll/epoll的技术优化,逐渐去理解其中是为了解决什么问题而出现的,最后本文将围绕上述思维导图列出的知识点进行分享,还有就是文章幅度较长且需要思考,需要认真阅读!
在Linux 中，仅等待 CPU 时间的进程称为就绪进程，它们被放置在一个运行队列中，一个就绪进程的状 态标志位为 TASK_RUNNING。一旦一个运行中的进程时间片用完， Linux 内核的调度器会剥夺这个进程对 CPU 的控制权，并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行。
我们之前介绍过简单的read，write操作，那么会有一个问题：当驱动无法立即响应请求该怎么办？比如一个进程调用read读取数据，当没有数据可读时该怎么办，是立即返回还是等到有数据的时候；另一种情况是进程调用write向设备写数据，如果缓冲区满了或者设备正忙的时候怎么办，是立即返回还是继续等待直到设备可写？这种情况下，一般的缺省做法是使进程睡眠直到请求可以满足为止。本篇就介绍遇到这类问题驱动的处理方法。 睡眠 什么是睡眠？一个进程睡眠意味着它暂时放弃了CPU的运行权，直到某个条件发生后才可再次被系统调度。
有名管道叫named pipe或者FIFO(先进先出)，可以用函数mkfifo()创建。
IO多路复用中的 “多路” 指的是同时监听多个打开文件（socket或者其他文件设备），“复用” 指的是复用一个 进程/线程 去监听这些打开文件
遇到性能问题怎么分析定位？这个问题太难回答了，各种底层环境、依赖系统、业务场景，怎么可能有统一的答案。于是产生了各种分析性能问题的“流派”。两个典型的 ANTI-METHODOLOGIES：
1 Linux 进程的睡眠和唤醒 在 Linux 中，仅等待 CPU 时间的进程称为就绪进程，它们被放置在一个运行队列中，一个就绪进程的状 态标志位为 TASK_RUNNING。一旦一个运行中的进程时间片用完， Linux 内核的调度器会剥夺这个进程对 CPU 的控制权，并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行。 当然，一个进程也可以主动释放 CPU 的控制权。函数 schedule() 是一个调度函数，它可以被一个进程主动调用，从而调度其它进程占用 CPU。一旦这个主动放弃 CPU 的进程被重新调度
进程不是一直运行的，进程可能会在等待某种软硬件资源。即使把进程加载到CPU中，也不是一直会运行的。而进程排队，一定是在等待某种软硬件资源（可以是CPU，键盘，磁盘，网卡等等设备......），排队时是进程的PCB在排队。在这里就需要引入一个概念：一个PCB可以被链入多种数据结构中。在之前的博客中也说过，PCB其实就是描述进程的一个很大的结构体，在这个结构体中，包含有很多其他的结构体。比如我定义一个node结构体
为了搞明白正在运行的进程是什么意思，我们有必要了解进程的不同状态，那么话不多说，开始我们今天的话题！
由于笔者在之前发布的一文玩转NGINX中提到过I/O复用模型，在此另起一篇文章简述相关技术。
IO模型介绍 为了更好地了解IO模型，我们需要事先回顾下：同步、异步、阻塞、非阻塞 同步（synchronous） IO和异步（asynchronous） IO，阻塞（blocking） IO和非阻塞（non-blocking）IO分别是什么，到底有什么区别？这个问题其实不同的人给出的答案都可能不同，比如wiki，就认为asynchronous IO和non-blocking IO是一个东西。这其实是因为不同的人的知识背景不同，并且在讨论这个问题的时候上下文(context)也不相同。所以，为了更好
结论：协程任务开启，并不一定会执行，它需要I/O(阻塞)才能执行,上面代码的time.sleep(1)模拟了I/O(阻塞)
struct eventpoll { … wait_queue_head_t wq; //用于epoll_pwait()事件的等待队列 情况1分析 struct list_head rdllist; //就绪的fd队列 ready list struct rb_root rbr; //红黑树根，epitem->rbn为红黑树结构的节点 struct file *file; //epoll文件系统中构建的虚拟文件 … }; 主要用于epoll_pwait()时候，判定epfd-file->eventpoll->rdlist（就绪fd）是否为空。假设为空而且epoll_pwait()为堵塞调用。那么将当前进程将被挂到epfd-file->eventpoll->wq中，而且当前进程进入堵塞等待，直到rdlist非空的时候唤起epfd-file->eventpoll->poll_wait链表中的进程（相互排斥唤起和非相互排斥唤起？）唤起的回调函数默觉得wake_up_interruptible或者wake_up
为了支持NUMA模型，也即CPU对不同内存单元的访问时间可能不同，此时系统的物理内存被划分为几个节点(node), 一个node对应一个内存簇bank，即每个内存簇被认为是一个节点
当在try_to_wake_up/wake_up_process和wake_up_new_task中唤醒进程时, 内核使用全局check_preempt_curr看看是否进程可以抢占当前进程可以抢占当前运行的进程. 请注意该过程不涉及核心调度器.
首先根据I/O请求中的物理设备名查找系统设备表（SDT），从中找出该设备的DCT，再根据DCT中的设备状态字段，可知该设备是否正忙。若忙，便请求I/O进程的PCB挂在设备队列上；空闲则按照一定算法计算设备分配的安全性，安全则将设备分配给请求进程，否则仍将其PCB挂到设备队列。
(1)select==>时间复杂度O(n) 仅知道了，有I/O事件发生了，却并不知道是哪那几个流（可能有一个，多个，甚至全部），**我们只能无差别轮询所有流，**找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。所以select具有O(n)的无差别轮询复杂度，同时处理的流越多，无差别轮询时间就越长。
前言：在进程学习这一块，我们主要学习的就是PCB这个进程控制块，而PBC就是用来描述进程的结构体，而进程状态就是PCB结构体中的一个变量。
一 概念理解 在进行网络编程时，我们常常见到同步(Sync)/异步(Async)，阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四种调用方式： 同步： 所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不会返回。按照这个定义，其实绝大多数函数都是同步调用。但是一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。 举例： 1. multiprocessing.Pool下的apply #发起同步调用后，就在原地等着任务结束，根本不考虑任务是在计算还是在io
Linux内核同步机制之completion 内核编程中常见的一种模式是，在当前线程之外初始化某个活动，然后等待该活动的结束。这个活动可能是，创建一个新的内核线程或者新的用户空间进程、对一个已有进程的某个请求，或者某种类型的硬件动作，等等。在这种情况下，我们可以使用信号量来同步这两个任务。然而，内核中提供了另外一种机制——completion接口。Completion是一种轻量级的机制，他允许一个线程告诉另一个线程某个工作已经完成。 结构与初始化 Completion在内核中的实现基于等待队列（关于等待队
一切互斥操作的依赖是 自旋锁（spin_lock），互斥量（semaphore）等其他需要队列的实现均需要自选锁保证临界区互斥访问。
所谓惊群现象,简单的来说就是当多个进程或线程在同时阻塞等待同一个事件时,如果该事件发生,会唤醒在等待的所有的进程/线程,但最终只可能有一个进程/线程对该事件进行处理,其他进程/线程会在失败后重新休眠,唤醒多个进程/线程这种不必要的行为会造成系统资源的浪费(涉及到进程的上下文切换)。而常见的惊群问题有accept惊群、epoll惊群。
1.网卡发现 MAC 地址符合，就将包收进来；发现 IP 地址符合，根据 IP 头中协议项，知道上一层是 TCP 协议；
linux操作系统包含了五种IO模型，各种上层编程语言或者网络编程框架的上层实现都是基于操作系统的这些IO实现来实现的。
ps 是一个常用的 Unix/Linux 命令，用于显示当前系统中运行的进程信息。它的名称来源于 “process status”（进程状态）的缩写。通过 ps 命令，您可以查看正在运行的进程的各种信息，例如进程 ID、CPU 使用情况、内存占用、进程状态等。
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