IO多路复用

Posted 2020-11-14 python-road

IO 多路复用：

用户空间与内核空间：

   操作系统的核心是内核，独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的     所有权限；为了保证用户进程不能直接操作内核，操作系统将虚拟空间划分为两部分：1.内核空间，2.用       户空间，Linux将1G的空间划分为内核空间，3G的为用户空间

文件描述符fd：

   其形式上是一个非负整数，实际上是一个索引值，指向内核为每个进程所维护的该进程打开文件的记录         表，当程序打开一个现有文件或创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符；文件描述符这一概     念  只适用于Linux系统

缓存I/O

  又称为标准I/O，数据会先被拷贝到操作系统的内核的缓冲区中，然后才会从操作系统内核的缓冲区拷贝    到应用程序的地址空间

IO模式:

当一个read操作发生时，他会经历两个阶段：

1.等待数据准备（存到缓冲区）

2.将数据从内核拷贝到进程中

Linux操作系统的五种网络模式的方案：

1.阻塞I/O：特点：在IO执行的两个阶段都被阻塞了

2.非阻塞I/O：特点：如果数据没准备好，不会阻塞，会直接返回错误；用户进程需要不断的主动询问数                                      据好了没有

3.I/O多路复用：就是select，poll，epoll特点：通过一种机制使一个进程能同时等待多个文件描述符，而                               这些文件描述符，其中的任意一个进入读就绪状态，select（）函树就返回;

4.信号驱动I/O

5.异步I/O:用户进程发起read操作之后，立刻可以开始做其他事，而对于内核kernel来说，当他收到一个                       asynchronous read（异步读）之后，首先它会立刻返回，所以不会对用户进程产生任何阻塞，                     然后，kernel会等数据准备完成后将数据拷贝到用户内存，当这一切都完成后，kernel就会给用                   户进程发送一个signal，告诉它read操作完成了

阻塞IO，非阻塞IO和IO多路复用都是同步IO；异步IO就是异步IO

IO多路复用：

epoll：当内存有数据时，直接返回给用户程序让用户程序取数据，并发送给用户该数据的文件描述符，如果用户不取，下次继续发送，则是“水平触发”。如果用户不取，下次不再发送，则是“边缘触发”