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从LINUX IO三大模式寻找答案

I/O交互流程在LINUX中，内核空间和用户空间都位于虚拟内存中。LINUX采用两级保护机制：0级供内核使用，3级供用户程序使用。...由于LINUX使用虚拟内存机制，两者之间不能直接通过指针传递数据。用户空间必须通过系统调用请求内核协助完成I/O操作。...典型的实现包括Windows的OVERLAPPED和I/O完成端口（IOCP），以及LINUX的原生异步I/O（AIO）。...需要注意的是，LINUX的原生AIO 仅对文件I/O有效，对网络I/O的支持有限。异步I/O的优点是能够最大限度地提高并发性能，同时减少线程阻塞和上下文切换的开销。...主程序发起异步读操作，并注册回调函数// aio_read会立即返回，不会阻塞aio_read(socket1, buffer1, on_read_complete);aio_read(socket2,

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腾讯一面：epoll不支持文件IO，kqueue怎么做到的！

选择一个参照物 epoll，哪怕没有真正用过，你至少了解， 如下信息： 在 Linux 系统中，虽然说一切皆是文件，但是不同文件不同处理方式 epoll 是一种高效的 I/O 多路复用技术，主要用于提高网络服务器的性能...参考 https://zhuanlan.zhihu.com/p/1915501761361313970 方式1： Linux POSIX AIO 是一个用户级别的实现，它在多线程中执行常规的阻塞 I/O...方式2： Linux libaio（通常称为 Linux Native Asynchronous I/O）是 Linux 内核原生的异步 I/O 接口，专为高性能存储场景设计，适用于 Direct I/...当应用程序通过 kevent() 系统调用注册一个 EVFILT_AIO 类型的事件 核心流程：aio_read 提交请求 → kqueue 监听 EVFILT_AIO → 事件触发后通过回调处理数据...系统调用依赖：每次提交请求需调用aio_read()，监听事件需调用kevent()，高频操作时系统调用开销显著。 数据拷贝：事件结果需从内核拷贝到用户态缓冲区，增加内存操作开销。

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    妥善处理解决网络IO瓶颈

    AIO 简介 Linux 异步 I/O 是 Linux 内核中提供的一个相当新的增强。它是 2.6 版本内核的一个标准特性，但是我们在 2.4 版本内核的补丁中也可以找到它。...aio_read aio_read 函数请求对一个有效的文件描述符进行异步读操作。这个文件描述符可以表示一个文件、套接字甚至管道。...aio_read 函数的原型如下： int aio_read( struct aiocb *aiocbp ); aio_read 函数在请求进行排队之后会立即返回。...在设置这些域之后，就调用 aio_read 请求进行读操作。我们然后可以调用 aio_error 来确定 aio_read 的状态。...在 developerWorks Linux 专区 中可以找到为 Linux 开发人员准备的更多资源。 随时关注 developerWorks 技术事件和网络广播。

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    腾讯1面：epoll不支持文件IO，kqueue为什么支持

    I/O 操作通常是阻塞的2016年10月11日，阿里云华东地区部分ECS服务器出现IO HANG问题，导致部分网站瘫痪，一些用户无法连接云服务器 疑问：普通的文件始终是就绪状态，异步IO怎么实现的呢 aio_read...方式2： Linux libaio（通常称为 Linux Native Asynchronous I/O）是 Linux 内核原生的异步 I/O 接口，专为高性能存储场景设计，适用于 Direct I/...llseek = generic_file_llseek,.read = do_sync_read,.write = do_sync_write,.aio_read...触发条件​​： AIO 操作（如 aio_read()）完成后，内核通过此过滤器通知用户态 EVFILT_AIO Events for this filter are not registered...asynchronous I/O request when it is scheduled via an asynchronous I/O system call such as aio_read

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    深入浅出：Linux设备驱动之异步通知和异步IO

    1、异步通知的概念和作用 影响：阻塞–应用程序无需轮询设备是否可以访问 非阻塞–中断进行通知 即：由驱动发起，主动通知应用程序 2、linux异步通知编程 2.1 linux信号 作用：linux系统中...xxx_release(struct inode *inode,struct file *filp) { xxx_fasync(-1,filp,0); ... return 0; } 3、linux2.6...异步I/O 同步I/O：linux系统中最常用的输入输出（I/O）模型是同步I/O，在这个模型中，当请求发出后，应用程序就会阻塞，知道请求满足 异步I/O：I/O请求可能需要与其它进程产生交叠 Linux...可移植操作系统接口（POSIX）异步 I/O（AIO）应用程序接口（API）就提供了这种功能 4.1、AIO系列API： aio_read–异步读 aio_read 函数的原型如下： int aio_read...( struct aiocb *aiocbp ); aio_read()函数在请求进行排队之后会立即返回。

    2.2K71

    POSIX AIO -- glibc 版本异步 IO 简介

    概述 linux 中最常用的 IO 模型是同步 IO，在这个模型中，请求发出后应用程序会阻塞直到满足条件（阻塞 IO），或在不满足条件的情况下立即返回出错（非阻塞 IO），这样做的好处是程序在等待 IO...POSIX 定义了异步 IO 应用程序接口（AIO API），linux 2.6 以上版本的内核也实现了内核级别的异步 IO 调用。...linux 下主要有两套异步 IO，分别是 glibc 实现版本，和 linux 内核实现、libaio 封装的版本。 2....IO 简介 glibc 版本异步 IO 主要包含以下接口（全部定义于 aio.h 中，调用时必须使用 POSIX 实时扩展库 librt）： glibc 版本异步 IO 调用接口 函数 功能 原型 aio_read...函数说明 4.1. aio_read、aio_write int aio_read( struct aiocb *aiocbp ); int aio_write( struct aiocb *aiocbp

    1.2K30

    【TinyWebServer】半同步半反应堆线程池

    IO复用:linux用select/poll函数实现IO复用模型，这两个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞IO所不同的是这两个函数可以同时阻塞多个IO操作。...知道有数据可读或可写时，才真正调用IO操作函数 异步IO:linux中，可以调用aio_read函数告诉内核描述字缓冲区指针和缓冲区的大小、文件偏移及通知的方式，然后立即返回，当内核将数据拷贝到缓冲区后...Reactor 模型有三个重要的组件： 多路复用器：由操作系统提供，在 linux 上一般是 select, poll, epoll 等系统调用。...Proactor模式的工作流程 ①主线程调用aio_read函数向内核注册socket上读完成事件，并告诉内核用户读缓冲区的位置，以及读操作完成时如何通知应用程序（这里以信号为例） ②主线程继续处理其他逻辑...内核将向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经发送完毕 ⑦应用程序预先定义好的信号处理函数选择一个工作线程来做善后处理，比如决定是否关闭socket 在上图中，连接socket上的读写事件是通过aio_read

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    aufs-如何自己编写一个文件系统

    代码参考了《Linux内核探秘》[1],以及内核代码ramfs的部分[2],基于内存构建一个文件系统.完整代码可以在这里查看,代码是基于2.6.32的内核的,当中涉及了一些模块编程的内容可以参考”The...Linux Kernel Module Programming Guide”[3] 为了实现一个文件系统,首先我们需要定义一个文件系统....read其实还是依赖了aio_read的接口,只不过加上了wait的部分,保证同步,kiocb是”kernel I/O control block”记录I/O的信息,这里标记了偏移和剩余量....再看aio_read的接口 struct iovec是一个数组每个元素是一段数据的开始和长度,这个结构和后面的io有关....《Linux 内核探秘》http://book.douban.com/subject/25817503/ ramfs目录 http://lxr.free-electrons.com/source/fs/

    1.5K50

    如何提升存储性能之IO模型和AIO大揭秘

    01 IO模型 简单来说，我们可以在下面这张二维的表中，分别从同步和异步、阻塞和非阻塞两个维度，归纳一下现在Linux操作系统中不同的IO模型。 同步阻塞 IO 这是应用程序编写时最常用的IO模型。...AIO是Linux2.6内核提出的一个标准特性，提出来的目的，就是支持异步非阻塞模型。目前，AIO有两种实现方式，分别是使用libaio和io_uring。...关于YRCloudFile客户端AIO的实现方面，需要理解接口io_setup、io_cancel、 io_destroy、io_getevents、 io_submit，内核中对应的接口为aio_read...在客户端中，首先要判定该请求是否是AIO请求，然后在执行aio_read/write的时候，决定是否异步，aio_read/write是实现的重点。

    2K22

    高并发服务端必备：Linux IO 模型深度解析（阻塞 非阻塞 多路转接实战）

    友友们，早上好，经常使用linux的朋友应该都知道在 Linux 系统的 IO 操作中，不同场景对效率、资源占用的需求差异显著，选择合适的 IO 模型直接决定程序的性能上限。...今天我们就聊聊关于Linux 下五种核心 IO 模型的原理、流程及适用场景，并结合代码实例来讲解非阻塞 IO 与 IO 多路转接的实践应用，ok，下面正文开始。...异步 IO（Asynchronous IO） 核心特征：应用进程发起aio_read等异步调用后立即返回，内核会在 “数据准备 + 拷贝完成” 后，通过信号或回调通知进程，全程无需进程阻塞。...工作流程：进程调用aio_read并指定完成后的通知方式（如信号），随即继续执行其他任务；内核自行完成数据准备和拷贝，全部操作完成后向进程发送通知，进程接收通知后处理数据。...read error"); break; } } else { // n == 0 表示读取到文件结尾（Linux

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    Linux的五种IO模型？

    将数据从内核（kernel）拷贝到用户进程（application）中 (Copying the data from the kernel to the process) Linux的五种IO模型 在Linux...Linux操作系统中，这就是一种最简单的IO模型，即阻塞IO。 阻塞 I/O 是最简单的 I/O 模型，一般表现为进程或线程等待某个条件，如果条件不满足，则一直等下去。条件满足，则进行下一步操作。...用户进程（application）发起aio_read操作之后，给内核（kernel）传递描述符、缓冲区指针、缓冲区大小等，告诉内核当整个操作完成时，如何通知进程，然后就立刻去做其他事情了。...当内核（kernel）收到aio_read后，会立刻返回，然后内核开始等待数据准备，数据准备好以后，直接把数据拷贝到用户空间，然后再通知进程（application）本次IO已经完成。

    1.1K10

    身为阿里员工我竟不懂系统集成之服务集成交互技术：Linux IO模式

    本文给大家讲解的内容是系统集成服务集成交互技术：Linux I/O模式； Linux I/O模式 下图是根据同步、异步、阻塞、非阻塞四个指标总结的Linux下四个象限的I/O通信模式。...同步阻塞对应的Linux API为recvfrom（Linux下的Socket接收数据函数）。下面我们以读操作为例看一下同步阻塞模式工作流程： （1）进程发起读操作，进行recvfrom系统调用。...同步非阻塞对应的Linux API为recvfrom-noblocking。你可以通过设置Socket的初始化参数使其变为非阻塞状态。...异步阻塞对应的Linux API为select、poll、epoll。异步阻塞其实就是我们经常提的I/O多路复用模式。epoll监听不同网络事件，当有事件通知时就通知用户进程。...异步非阻塞对应的Linux API为aio_read/aio_write，流程如下。 （1）用户进程发起读操作之后，立刻开始去做其他事情。

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    【翻译】两种高性能IO设计模式(ReactorProactor)的比较

    拿Windows的ReadFile()或者POSIX的aio_read()来说,调用它之后，函数立即返回，操作系统在后台同时开始读操作。 在以上三种IO形式中，非阻塞异步是性能最高、伸缩性最好的。...Linux RedHat 2.4.20-smp/P4 2.6GHz HyperThreading/512 MB RAM....纵观AIO在Linux上的快速发展[9], 我们可以预计Linux内核API将会提供大量更加强健的异步API, 如此一来以后基于此而实现的新的Engine/等待策略将能轻松地解决能用性方面的问题，并且这也能让标准...附录 I TProactor中实现的Engines 和 等待策略 引擎类型 等待策略 操作系统 POSIX_AIO (true async) aio_read()/aio_write() aio_suspend...(not robust) SUN_AIO (true async) aio_read()/aio_write() aio_wait() SUN (not robust) Emulated Async

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