面试中常被问到（13）五种IO模型

Posted 2021-08-01 AllenSquirrel

阻塞IO：

发起IO调用，若发现IO未就绪（IO条件不具备），则一直等待  也就说条件不满足一直死等

非阻塞IO：

发起IO调用，若发现IO未就绪，则直接报错返回

应用程序通过recvfrom调用不断和内核交互，当条件未达到会直接返回，然后不断轮询，不停去询问内核数据条件是否满足，如果条件满足数据准备好了，则把数据从内核空间拷贝到用户数据空间中。如果条件不满足，数据没有准备好，内核会向应用程序报错，隔断时间应用程序再次调用recvfrom发起请求，间隔的这段时间中，应用程序可以做自己的事

信号驱动IO：

自定义IO信号处理，等待IO就绪，收到信号打断当前操作进行IO

应用程序会预先在内核中注册一个信号处理函数，然后用户进程直接返回，并不阻塞，当内核中条件满足，数据准备好之后就会通过信号处理函数发送一个信号给进程，用户进程便在信号处理函数中把数据从内核空间拷贝到用户空间

发现信号驱动IO相比较于非阻塞IO一遍遍轮询，直接等待数据准备好然后通知进程，进程收到通知后，直接拷贝数据到用户空间。

复用IO：

将多个进程IO注册到同一个管道上，管道和内核交互，当管道中某一进程的IO调用的条件满足，数据准备好，进程则把对应数据拷贝到用户空间

多个进程的IO可以注册到同一个select中，用户调用select，select会监听所有注册好的IO，如果所有被监听的IO需要的数据都没有准备好，select调用进程就会阻塞，如果其中有一个IO所需要的数据准备好了，select调用就会返回，然后进程通过recvfrom进行数据拷贝。

异步IO：

上述三个都是同步操作，都是靠自己完成，而异步是通过其他代替自己完成

用户进程发起IO调用，给内核传递描述符，缓冲区指针或缓冲区大小等，并告诉内核完成操作后如何通知进程，然后用户进程就返回去做自己的事，然后内核开始等待数据准备，数据准备好了以后，直接把数据拷贝到用户空间，然后通知用户进程本次IO完成即可