io编程

时间:2024-08-29 17:07:35编辑:分享君

什么是同步IO和异步IO?

异步文件IO也就是重叠IO。在同步文件IO中,线程启动一个IO操作然后就立即进入等待状态,直到IO操作完成后才醒来继续执行。而异步文件IO方式中,线程发送一个IO请求到内核,然后继续处理其他的事情,内核完成IO请求后,将会通知线程IO操作完成了。如果IO请求需要大量时间执行的话,异步文件IO方式可以显著提高效率,因为在线程等待的这段时间内,CPU将会调度其他线程进行执行,如果没有其他线程需要执行的话,这段时间将会浪费掉(可能会调度操作系统的零页线程)。如果IO请求操作很快,用异步IO方式反而还低效,还不如用同步IO方式。同步IO在同一时刻只允许一个IO操作,也就是说对于同一个文件句柄的IO操作是序列化的,即使使用两个线程也不能同时对同一个文件句柄同时发出读写操作。重叠IO允许一个或多个线程同时发出IO请求。异步IO在请求完成时,通过将文件句柄设为有信号状态来通知应用程序,或者应用程序通过GetOverlappedResult察看IO请求是否完成,也可以通过一个事件对象来通知应用程序。例如DeviceIoControl这个函数,他就可以通过参数指定是同步或异步,如果是同步的话,则该函数将会等待结果返回后,才执行下一条语句。如果是异步的话,DeviceIoControl调用后马上返回,如果参数正确,则回返回ERROR_IO_PENDING(忘了怎样写,不过肯定是有PENDING这个词),然后你可以通过GetOverlappedResult获取返回结果,是一个overlap结构,是在你调用DeviceIoControl的最后一个参数传进去的``简单的说``同步在编程里,一般是指某个操作执行完后,才可以执行后面的操作``拿到IO上来说``就是我要做完这个IO操作``才继续后面的操作```异步则是,我交带了某个操作给系统(可以是windows,也可以是你自己的库),我呆会过来拿,我现在要去忙别的``拿到IO上说``我交带了某个IO操作给系统。。。。。


什么是“同步IO”和“异步IO”?

同步IO在同一时刻只允许一个IO操作,也就是说对于同一个文件句柄的IO操作是序列化的,即使使用两个线程也不能同时对同一个文件句柄同时发出读写操作。重叠IO允许一个或多个线程同时发出IO请求。 异步IO的概念和同步IO相对。当一个异步过程调用发出后,调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后,通过状态、通知和回调来通知调用者。在一个CPU密集型的应用中,有一些需要处理的数据可能放在磁盘上。预先知道这些数 据的位置,所以预先发起异步IO读请求。等到真正需要用到这些数据的时候,再等待异步IO完成。使用了异步IO,在发起IO请求到实际使用数据这段时间 内,程序还可以继续做其他事情。IO模型这里统一使用Linux下的系统调用recv作为例子,它用于从套接字上接收一个消息,因为是一个系统调用,所以调用时会从用户进程空间切换到内核空间运行一段时间再切换回来。默认情况下recv会等到网络数据到达并且复制到用户进程空间或者发生错误时返回,而第4个参数flags可以让它马上返回。阻塞IO模型使用recv的默认参数一直等数据直到拷贝到用户空间,这段时间内进程始终阻塞。A同学用杯子装水,打开水龙头装满水然后离开。这一过程就可以看成是使用了阻塞IO模型,因为如果水龙头没有水,他也要等到有水并装满杯子才能离开去做别的事情。很显然,这种IO模型是同步的。异步IO模型调用aio_read,让内核等数据准备好,并且复制到用户进程空间后执行事先指定好的函数。E同学让舍管阿姨将杯子装满水后通知他。整个过程E同学都可以做别的事情(没有recv),这才是真正的异步IO。

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