五种IO模式.docVIP

五种I/O 模式：【1】??????? 阻塞 I/O?????????? (Linux下的I/O操作默认是阻塞I/O，即open和socket创建的I/O都是阻塞I/O)【2】??????? 非阻塞 I/O??????? (可以通过fcntl或者open时使用O_NONBLOCK参数，将fd设置为非阻塞的I/O)【3】??????? I/O 多路复用???? (I/O多路复用，通常需要非阻塞I/O配合使用)【4】??????? 信号驱动 I/O??? (SIGIO)【5】????????异步 I/O ? 一般来说，程序进行输入操作有两步：1．等待有数据可以读2．将数据从系统内核中拷贝到程序的数据区。 对于sock编程来说: ???????? 第一步:?? 一般来说是等待数据从网络上传到本地。当数据包到达的时候，数据将会从网络层拷贝到内核的缓存中； ???????? 第二步:?? 是从内核中把数据拷贝到程序的数据区中。 ? 阻塞I/O模式??????????????????????????? //进程处于阻塞模式时，让出CPU，进入休眠状态????????阻塞 I/O 模式是最普遍使用的 I/O 模式。是Linux系统下缺省的IO模式。 ???????大部分程序使用的都是阻塞模式的 I/O 。 ?????? 一个套接字建立后所处于的模式就是阻塞 I/O 模式。（因为Linux系统默认的IO模式是阻塞模式） 对于一个 UDP 套接字来说，数据就绪的标志比较简单：（1）已经收到了一整个数据报（2）没有收到。而 TCP 这个概念就比较复杂，需要附加一些其他的变量。 ???????一个进程调用 recvfrom? ，然后系统调用并不返回知道有数据报到达本地系统，然后系统将数据拷贝到进程的缓存中。 （如果系统调用收到一个中断信号，则它的调用会被中断） ???我们称这个进程在调用recvfrom一直到从recvfrom返回这段时间是阻塞的。当recvfrom正常返回时，我们的进程继续它的操作。 ? ? ? ? ? 非阻塞模式I/O?????????????????????????? //非阻塞模式的使用并不普遍，因为非阻塞模式会浪费大量的CPU资源。???????当我们将一个套接字设置为非阻塞模式，我们相当于告诉了系统内核： “当我请求的I/O 操作不能够马上完成，你想让我的进程进行休眠等待的时候，不要这么做，请马上返回一个错误给我。”????? 我们开始对 recvfrom 的三次调用，因为系统还没有接收到网络数据，所以内核马上返回一个 EWOULDBLOCK的错误。 ????? 第四次我们调用 recvfrom 函数，一个数据报已经到达了，内核将它拷贝到我们的应用程序的缓冲区中，然后 recvfrom 正常返回，我们就可以对接收到的数据进行处理了。????? 当一个应用程序使用了非阻塞模式的套接字，它需要使用一个循环来不听的测试是否一个文件描述符有数据可读(称做 polling(轮询))。应用程序不停的 polling 内核来检查是否 I/O操作已经就绪。这将是一个极浪费 CPU资源的操作。这种模式使用中不是很普遍。 ? ?例如: ?????????对管道的操作，最好使用非阻塞方式！ ? ? ? ? I/O多路复用???????????????????????????? //针对批量IP操作时，使用I/O多路复用，非常有好。 ???????在使用 I/O 多路技术的时候，我们调用 select()函数和 poll()函数或epoll函数(2.6内核开始支持)，在调用它们的时候阻塞，而不是我们来调用 recvfrom（或recv）的时候阻塞。?????? 当我们调用 select函数阻塞的时候，select 函数等待数据报套接字进入读就绪状态。当select函数返回的时候， 也就是套接字可以读取数据的时候。 这时候我们就可以调用 recvfrom函数来将数据拷贝到我们的程序缓冲区中。??????? 对于单个I/O操作，和阻塞模式相比较，select()和poll()或epoll并没有什么高级的地方。 ??????? 而且，在阻塞模式下只需要调用一个函数： ???????????????????????????? 读取或发送函数。 ?????????????????? 在使用了多路复用技术后，我们需要调用两个函数了： ?????????????????????????????先调用 select()函数或poll()函数，然后才能进行真正的读写。 ???????多路复用的高级之处在于:: ????????????? 它能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符（套接字描述符）其中的任意一个进入读就绪状态，