IO模型

Posted 2020-06-19

一、阻塞

概念：在执行设备操作时，不能获取资源，则进程挂起。直到满足条件，再进行操作。挂起时，进程休眠，被从调度器的运行队列移走。

1、阻塞机制实现：睡眠

        a、简单睡眠

        b、手动睡眠

 

2、简单睡眠机制实现：等待队列

    API：

    1）定义等待队列头：wait_queue_head_t readq；

    2）初始化等待队列头：init_waitqueue_head（&readq）；

    3）等待事件：wait_event（&readq，condition）；wait_event_interruptible（&readq，condition）

        注意：睡前condition为真则不睡，醒后若condition为假则继续睡。condition主要用来判断是否休眠。可创建休眠条件。

    4）唤醒队列：wake_up（&readq）；wake_up_interrputible（&readq）；

 

3、手动睡眠

 

二、非阻塞

概念：在执行设备操作时，若获取不到资源，则选择放弃或是不停得查询，直到可以进行操作。它是建立在阻塞的基础之上的。

实现：通过判断file结构体中的f_flags来判断O_NONBLOCK是否置位。

    

 

三、多路复用

概念：让进程一次性阻塞监听多个描述符，当有资源可获得时，则进程唤醒并开始执行。

1、机制实现：

    1）将设备与当前进程相关联

    2）判断监听的描述符集合中是否有可操作资源，有责更新描述符集合，并返回 POLLIN | POLLRDNORM

    3）若没有，则阻塞在sys_select处

2、API：

    1）实现file_operations中的poll方法

    2）将设备与当前进程关联，就是将当前进程节点，挂到设备的等待队列当中

    

 

四、信号驱动

概念：这是一种异步I/O，一旦设备就绪，则主动发送信号通知进程。

1、实现机制：

    1）实现file_operations中的fasync方法

    2）定义一个异步结构体指针：struct fasync_struct *my_fasync；

    3）在实现fasync的函数中调用fasync_helper函数,它维护一张信号发送对象表，通过on的置位来判断是否插入表

    

    4）发送信号