将同步 Rust IO 驱动程序转换为 `async`

Posted 2023-02-16

【中文标题】将同步 Rust IO 驱动程序转换为 `async`

【英文标题】：Converting a synchronous Rust IO driver to be `async`

【发布时间】：2020-12-07 11:15:36

【问题描述】：

我有一个UIO driver，它在所谓的wait_on_complete 函数中轮询文件描述符以等待中断。这是完全同步的，所以会阻塞（有超时）。我想迁移代码，使wait_on_complete 是async（或者可以轻松包装以创建有用的Future），但我不确定最好的策略。

我对选项的看法是：

使用mio::Poll，据我了解，这意味着使用 Tokio 反应器，但我无法在 Tokio ^0.3 中遵循此 API。在 Tokio 0.2 中似乎有一个 few things around 这个，但它们已经消失了（尽管它似乎仍然在代码中 - 这只是缺少文档吗？）。 使用 polling 之类的东西，它带有自己的反应器。问题在于驱动程序似乎放错了反应堆的位置。 在自己的线程中运行同步代码并与async 通道通信。鉴于async 的要点之一是正确集成异步 IO，这在架构上似乎是一个糟糕的选择（实际上，IO 非常适合主状态机）。 还有一些我不知道的事情。

(1) 似乎是显而易见的解决方案，但我并不完全清楚如何去做。是否有一些关于创建自己的mio 设备并在 Tokio 运行时中使用它的最新文档？

还有没有其他方法可以让我做我想做的事？我是否在考虑中遗漏了什么？

【问题讨论】：

大多数运行时都有一种方法来处理阻塞任务，方法是在单独的线程上运行它们。见tokio::spawn_blocking

@IbraheemAhmed 谢谢，我知道（这是我列表中 (3) 的假定机制）。

【参考方案1】：

使用来自async-io 的Async 很容易做到这一点。

制作一个封装你的fd 的结构，为它实现AsRawFd，然后用Async 包装它。

这允许您使用read_with 和write_with 执行自定义异步操作。

【讨论】：

这个看起来和Tokio approach很相似，我后来了解到的是当前的 Tokio 策略。 async-io 的情况下反应堆在哪里运行？ （例如，它是否以某种方式依赖于运行时？）

Async 上有一个文档段落：“但是，不要将 Async 与 File、Stdin、Stdout 或 Stderr 等类型一起使用，因为所有操作系统在进入非阻塞模式时都会出现问题。”

async-io 产生自己的反应器线程，因此它不依赖于特定的运行时/执行器。它本身也是用于async-std 的反应器。

如果您的 fd 是您使用 open() 从 UIO 设备获得的，那应该没问题。文件的问题在于将数据存储在文件系统上的“真实”文件。

只是为了未来读者的完整性：Tokio 对反应器采用了不同的方法，因为它在执行程序线程中运行。哪个更好取决于用例。