模型的问题。...,但在内核还是通过遍历的方式来检查 fd 的就绪状态(可通过异步 IO 唤醒的方式); select 只返回已就绪 fd 的数量,用户线程还得再遍历所有的 fd 查看哪些 fd 已准备好了事件(可优化为直接返回给用户进程数据已就绪的.../linux/posix_types.h: # define __FD_SETSIZE 1024 此外在 Linux 内核中,select 所用到的 FD_SET 是有限的,即内核中有个参数...在 Linux 中,libaio 库提供了对 AIO 的支持,而在 Windows 上,IOCP(I/O Completion Port)是其异步 I/O 模型。...为了解决该问题,首先的研究方向就是 I/O 模型的优化,逐渐解决了 C10K 的问题。epoll、kqueue、IOCP 就是 I/O 模型优化的一些最佳实践,这几种技术实现分别对应于不同的系统平台。
Linux 中主要有五种IO模式:阻塞IO, 非阻塞IO, IO 多路复用,信号驱动IO和异步IO; 如果从同步非同步,阻塞非阻塞角度来看,又可以分为:同步阻塞IO, 同步非阻塞IO,异步阻塞IO和异步非阻塞...IO; 每种IO模型,都有自己的使用模式,他们对于特定的应用程序都有自己的优点:其简单分布如下图所示 ?...每种IO模型都有自己的使用场景,他们对于特定的应用程序都有自己的优点; 具体可参考:https://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/52959418 XXX TO-DO
IO和CPU比起来是非常低效的,为了保障应用程序的运行效率,Linux支持多种IO模型。 I/O模型是面试中经常被问到到技术点,也是软件开发过程中经常需要处理到问题。...本文主要分析Linux操作系统中I/O模型的分类及各自的特点。我们主要以网络IO为例来分析。 在Linux中常见的I/O模型有:阻塞I/O、非阻塞I/O、多路复用I/O、信号驱动I/O和异步I/O。...多路复用IO 在并发环境下,一秒钟可能有成千上万的请求发送到服务器,不管是堵塞IO还是非堵塞IO模型都需要创建非常多的进程去处理请求。但是创建进程成本巨大,而且跨进程的数据交换也相对复杂。...这就诞生了IO复用技术,一个进程就可以服务多个客户端。Linux中实现IO多路复用有三种方式:select、pool、epool。...异步IO 前面四种IO模型,第一种堵塞IO是进程完全阻塞,后面的非堵塞IO、多路复用IO、信号驱动IO虽然减少了应用程序阻塞等待的时间,但是都需要应用程序主动发起系统调用读取内核中的数据,所以这四种IO
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...(UNIX)操作系统中,共有五种IO模型,分别是: 阻塞IO模型(Blocking I/O) 非阻塞IO模型(non-blocking I/O) IO复用模型(I/O multiplexing) 信号驱动...IO模型(signal-driven I/O) 异步IO模型(Asynchronous I/O) 阻塞IO模型(Blocking I/O) ?...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。...与 阻塞IO模型(Blocking I/O) 的区别在于 它将两阶段 切为两个步骤函数,提高了处理的吞吐率。 信号驱动IO模型(signal-driven I/O) ?
linux五种IO模型 同步和异步的区别: 同步和异步的区别 同步:程序从上往下执行 异步:程序从上往下执行会有多个分支共同执行(即开多个线程)。...linux五种IO模型 阻塞式IO: 阻塞式IO图解 ?...recvfrom方法读取数据,当数据没有到达linux内核空间的时候一直阻塞,等数据拿到了之后再复制一份发送给用户空间,程序才会继续执行 非阻塞式IO 非阻塞式IO图解 ?...,采用多线程的方式去跑(这种方式即为伪异步) 伪异步的存在的问题:占用服务器内存太多,同时有一万个请求进来,及时存在线程池,超过最大线程数以后,也会等待 BIO演变NIO的过程 BIO为阻塞式IO...之后再使用线程池支持多个请求共同执行 阻塞式IO和非阻塞式IO的区别 阻塞式IO:recvfrom方法读取数据,当数据没有到达linux内核空间的时候一直阻塞,等数据拿到了之后再复制一份发送给用户空间
1、linux文件系统和缓存 文件系统接口 文件系统—一种把数据组织成文件和目录的存储方式,提供了基于文件的存取接口,并通过文件权限控制访问。 ...2、深入Linux文件IO机制 标准文件访问方式 标准文件IO流程图 直接IO 实现方式 open + O_DIRECT = 绕过内核缓冲区的直接访问,便有效避免了CPU和内存的多余时间开销...注意:直接IO的缺点就是如果访问的数据不在应用程序缓存中,那么每次数据都会直接从磁盘进行加载,这种直接加载会非常缓慢! 通常直接IO跟异步IO结合使用会得到较好的性能。 ...缓存同步 为了保证磁盘系统与缓冲区中内容一致,Linux系统提供了sync、fsync和fdatasync三个函数。 ...解决之道 更深一层次的思考 1、如何设计IO读写的尺度,提高IO的效率 2、如何理解随机IO和顺序IO 3、高并发如何提高IO的效率和并发处理能力。
磁盘I/O主要的延时是由旋转延时 + 寻道延时(2~3ms) + 数据传输延时决定;而网络IO主要延时由: 服务器响应延时 + 带宽限制 + 网络延时 + 跳转路由延时 + 本地接收延时决定。...Linux内核中,对外提供一致的文件操作接口,由VFS根据不同的文件类型,执行不同的操作。...所以,socket是一种特殊的文件。 ? Linux提供了少量基于Unix I/O模型的系统级函数,有打开、关闭、读和写文件,提取文件的元数据。...RX overruns: 表示了 fifo 的 overruns,这是由于 Ring Buffer(aka Driver Queue) 传输的 IO 大于 kernel 能够处理的 IO 导致的,而 Ring...https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-kernel/Linux https://www.ibm.com/developerworks/cn
Linux/Unix五种I/O模型 内容来源,侵删。...游双-《Linux高性能服务器编程》 牛客网-Linux高并发服务器开发 ---- 阻塞-blocking 调用者调用了某个函数,然后等待这个函数返回,在这期间什么都不做,不停的去检查这个函数有没有返回...---- I/O复用-IO multiplexing I/O多路复用是最常用的I/O通知机制。...——来源线程与同步异步 ---- 异步I/O-asynchronous 从理论上来讲,阻塞I/O、I/O复用和信号驱动I/O都是同步I/O模型,因为在这三种I/O模型中,I/O的读写操作,都是在I/...(POSIX规范) 在Linux中,每次调用aio_read函数告诉内核描数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,再通知应用程序。
说下目前Liunx的5种IO模型: blocking IO - 阻塞IO nonblocking IO - 非阻塞IO IO multiplexing - IO多路复用 signal-driven IO...同步阻塞IO 同步阻塞 IO 模型是最常用的一个模型,也是最简单的模型。在linux中,默认情况下所有的socket都是blocking。它符合人们最常见的思考逻辑。...那么这就是所谓的 “IO 多路复用”。UNIX/Linux 下的 select、poll、epoll 就是干这个的(epoll 比 poll、select 效率高,做的事情是一样的) ? 。...IO两个阶段,进程都是非阻塞的。 Linux提供了AIO库函数实现异步,但是用的很少。目前有很多开源的异步IO库,例如libevent、libev、libuv。异步过程如下图所示: ?...总结 各个IO模型的比较图如下: ? 通过上面的图片,可以发现non-blocking IO和asynchronous IO的区别还是很明显的。
Linux IO多路复用模型 什么是流 什么是IO操作 阻塞与非阻塞模型 阻塞 解决阻塞死等待的办法 办法一:非阻塞、忙轮询 办法二:select 办法三:epoll Select和Poll模式 Epoll...使用epoll编程主流程骨架 epoll的触发模式 水平触发(LT) 边缘触发(ET) 简单的epoll服务器(C语言) Linux网络Server的N种并发模型 模型一、单线程Accept(无IO复用...) 模型二、单线程Accept+多线程读写业务(无IO复用) 模型三、单线程多路IO复用 模型四、单线程多路IO复用+多线程读写业务(业务工作池) 模型五、单线程IO复用+多线程IO复用(链接线程池)...] } } ---- 模型五、单线程IO复用+多线程IO复用(链接线程池) (1) 模型结构图 ---- (2) 模型分析 ① Server在启动监听之前,开辟固定数量(N)的线程,用Thead...---- (3) 优缺点 优点: ● 在模型五、单线程IO复用+多线程IO复用(链接线程池)基础上,除了能够保证同时响应的最高并发数,又能解决读写并行通道局限的问题。
Linux网络-高级IO 零、前言 一、什么是IO 二、五种IO模型 1、阻塞IO 2、非阻塞IO 3、信号驱动IO 4、IO多路转接 5、异步IO 三、高级IO重要概念 1、同步通信 vs 异步通信...2、阻塞 vs 非阻塞 3、其他高级IO 零、前言 本章主要就Linux网络讲解非常重要的一个话题-高级IO 一、什么是IO IO是输入input输出output的首字母缩写形式,直观意思是计算机输入输出...,系统调用会一直进行等待(不做其他的),直到内核将数据准备好,得到数据后才调用返回 阻塞IO是最常见的IO模型,所有的套接字函数调用默认都是阻塞方式 举例: 钓鱼时,一个人一条杆子,一动不动看着浮漂的动静...(轮询) 举例: 钓鱼时,一个人一条杆子,一会看着浮漂,没动静时就刷一会手机,隔段时间再看浮漂的动静 示图: 3、信号驱动IO 概念及介绍: 信号驱动IO模型并不主动去内核是否将数据准备好,这是并不高效的...举例: 钓鱼时,一个人多条杆子,关注多条杆子的状态,当有一条杆子有动静时则可以进行相应的处理 示图: 5、异步IO 概念及介绍: 上述的四种IO模型都是同步IO,和异步IO最大的差别就是看是否需要主动参与到
阻塞IO模型(Blocking I/O) ? Linux 内核一开始提供了 read 与 write 阻塞式操作。...此时会出现性能问题: CPU 会不停的切换,造成进程或线程上下文切换开销,实际读取IO的时间占比会下降,造成CPU算力浪费。 因此,推动了 non-blocking I/O 的诞生。...非阻塞IO模型(non-blocking I/O) ? 此时,Linux 内核一开始提供了 read 与 write 非阻塞式操作,可以通过socket设置SOCK_NONBLOCK标记 。...IO复用模型(I/O multiplexing) - select ? 此时,Linux 内核一开始提供了 select 操作,可以把1000次的系统调用,简化为一次系统调用,轮询发生在内核空间。...IO复用模型(I/O multiplexing) - epoll ?
IO 其实就是 Input 和 Output,在操作系统中就对应数据流的输入与输出。这个数据流的两端,可以是文件,也可以是网络的一台主机。...一个文件要从磁盘到我们的内存,需要经过很复杂的操作。首先,需要将数据从硬件读取出来,然后放入操作系统内核缓冲区,之后再将数据拷贝到程序缓冲区,最后应用程序才能读取到这个文件。...简单地说,无论什么 IO 模型,其读取过程总会经历下面两个阶段: 等待数据到达内核缓冲区 从内核缓冲区拷贝数据到程序缓冲区 而我们 Linux 根据这两个阶段的是否阻塞,分成了 5 个经典的 IO 的模型...,分别是: 阻塞 IO 模型 非阻塞 IO 模型 IO 复用模型 信号驱动 IO 模型 异步 IO 模型
1、介绍 Linux 的内核将所有外部设备都看做一个文件来操作(一切皆文件),对一个文件的读写操作会调用内核提供的系统命令,返回一个file descriptor(fd,文件描述符)。...1.3、I/O复用模型 Linux提供select/poll,进程通过将一个或多个fd传递给select或poll系统调用,阻塞在select操作上,这样,select/poll可以帮我们侦测多个fd是否处于就绪状态...select/poll是顺序扫描fd是否就绪,而且支持的fd数量有限,因此它的使用受到了一些制约。 Linux还提供一个epoll系统调用,epoll使用基于事件驱动方式代替顺序扫描,因此性能更高。...使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。 epoll拥有更加简单的API。 3、Java中的网络IO编程 如果只是做Java开发,以上内容只需了解即可,不必深究(随便说说而已)。...已专门出了文章介绍:Java 网络IO编程总结(BIO、NIO、AIO均含完整实例代码)
而我们 Linux 根据这两个阶段的是否阻塞,分成了 5 个经典的 IO 的模型,分别是: 阻塞 IO 模型 非阻塞 IO 模型 IO 复用模型 信号驱动 IO 模型 异步 IO 模型 阻塞 IO 模型...而当收到内核的响应后,进程便会将数据从内核缓冲区复制到程序缓冲区。这个阶段与上面两个模型一模一样,进程同样阻塞。 ? 简单地说:IO 复用模型在第二阶段与阻塞 IO 和非阻塞 IO 是完全一致的。...但是在第一阶段上,其有效率上的巨大提升,其能同时轮询多个数据流,提高了效率。 信号驱动 IO 模型 信号驱动与前面几个模型的不同之处就在与信号这个词。...从上面的 5 种 IO 模型,我们可以看出,真正实现异步非阻塞的只有异步 IO 这种模型,而其他四种都是同步性 IO。因为在第二阶段:从内核缓冲区复制到进程缓冲区的时候,不可能干其他事情。...好了,关于 Linux IO 模型的分享,今天就聊到这儿。 谢谢大家的阅读。如果文章对你有帮助,欢迎评论转发点赞三连,我们下次见~
概述 epoll 是 linux 内核为处理大批量文件描述符而对 poll 进行的改进版本,是 linux 下多路复用 IO 接口 select/poll 的增强版本,显著提高了程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的...在获取事件时,它无需遍历整个被侦听描述符集,只要遍历被内核 IO 事件异步唤醒而加入 ready 队列的描述符集合就行了。...epoll 除了提供 select/poll 所提供的 IO 事件的电平触发,还提供了边沿触发,,这样做可以使得用户空间程序有可能缓存 IO 状态,减少 epoll_wait 或 epoll_pwait...需要注意的是,该描述符使用完毕后同样需要 close 操作。 size 参数用来告诉内核监听的数目,自从 linux 2.6.8 开始,size 参数被忽略,但是依然必须大于 0。 3.2....EWOULDBLOCK 错误) 需要注意的是,如果一直不对这个 fd 作 IO 操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送更多的通知(only once),不过在TCP协议中,ET 模式的加速效用仍需要更多的
同步与异步的主要区别就在于:会不会导致请求进程(或线程)阻塞。同步会使请求进程(或线程)阻塞而异步不会。 linux下有五种常见的IO模型,其中只有一种异步模型,其余皆为同步模型。...如图: 阻塞IO模型 阻塞IO模型是最常见的IO模型了,对于所有的“慢速设备”(socket、pipe、fifo、terminal)的IO默认的方式都是阻塞的方式。...图示: 多路复用IO模型 多路复用是让阻塞发生在我们的多路复用IO操作的系统调用上面,而不是我们真正去执行IO的系统调用。使用这个方式的好处就是可以同时监控多个用于IO的文件描述符。 ...异步IO模型 Linux上异步IO有一组POSIX规定的接口,已aio开头的几个SYSCALL。...下图是关于异步IO模型的图示:
网络IO 服务端如何实现高并发、海量连接与网络IO的方式有着千丝万缕的联系,与磁盘IO不同的是,网络IO是从网卡拿数据,仅此而已 在讨论网络IO的方式之前,我们应该先对阻塞/非阻塞、同步/异步的概念有一个比较清晰的认识...IO多路复用 为了解决上面提到的NIO会导致大量系统调用的问题,出现了IO多路复用模型。...在Linux中,IO多路复用的实现主要有select poll epoll,都是采用上述思想设计的,不过它们之间又略有不同。...select返回已经就绪的文件描述符并遍历,逐个执行IO操作。 select的缺点是单个进程可以监视的文件描述符的数量有限,在Linux上的限制是1024。...(采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议进行授权) 本文标题:《 IO及IO模型 》
基本概念介绍 网络I/O的读写过程 linux下的五种网络I/O模型 多路复用I/O深入理解一波 Reactor模型 Proacotr模型 关注公众号,一起交流 :潜行前行 基本概念介绍 进程(线程)切换...数据copy完成,此时进程切换恢复 linux五种网络IO模型 阻塞式I/O (blocking IO) ssize_t recvfrom(int sockfd,void *buf,size_t len...最基础的I/O模型就是阻塞I/O模型,也是最简单的模型。...fd,直接返回就绪链表即可 linux2.6 之后使用了mmap技术,数据不在需要从内核复制到用户空间,零拷贝 关于epoll的IO模型是同步异步的疑问 概念定义 同步I/O操作:导致请求进程阻塞,直到...参考文章 聊聊Linux 五种IO模型[1] 网络io模型[2] 网络IO[3] 5种网络IO模型[4] epoll原理详解及epoll反应堆模型[5] 参考资料 [1] 聊聊Linux 五种IO模型
为了解决该问题,研究方向首先是网络 IO 模型的优化,具体的思路就是通过单个进程或线程服务于多个客户端请求,通过异步编程和事件触发机制替换轮询,IO 采用非阻塞的方式,减少不必要的性能损耗,等等。...现在已经解决了 C10K 的问题。 epoll、kqueue、iocp 就是 IO 模型优化的一些最佳实践,这几种技术实现分别对应于不同的系统平台。 epoll 主要用于 Linux 系统。...2.多进程模型 如果服务器要支持多个客户端连接,其中比较传统的方式,就是使用多进程模型,也就是为每个客户端分配一个进程来处理请求。...3.多线程模型 既然进程间上下文切换的“包袱”很重,那我们就搞个比较轻量级的模型来应对多用户的请求 —— 多线程模型。...select、poll 和 epoll 都是 Linux 实现 IO 多路复用提供的系统调用,都能实现 C10K 吗?接下来,我们分别说说它们。
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