④ 信号驱动I/O模型 进程通过接收到的信号确认数据准备就绪
我们可以用信号,让内核在数据就绪时用信号SIGIO通知我们,将此方法称为信号驱动I/O
首先,我们允许套接字进行信号驱动I/O,并通过系统调用 sigaction 安装一个信号处理程序。此系统调用立即返回,进程继续工作,它是非阻塞的。当数据报准备好被读时,就为该进程生成一个SIGIO信号。我们随即可以在信号处理程序中调用 recvfrom 来取读数据报。
⑤ 异步I/O 进程不受阻塞,将任务交给内核处理
我们让内核启动操作,并在整个操作完成后(包括将数据从内核拷贝到我们自己的缓冲区)通知我们。
调用aio_read函数,告诉内核描述字,缓冲区指针,缓冲区大小,文件偏移以及通知的方式,然后立即返回。当内核将数据拷贝到缓冲区后,再通知应用程序。
五种I/O模型对比
前四种模型主要区别在第一阶段,因为前四种模型的第二阶段基本相同:在数据从内存拷贝到调用者的缓冲区时,进程阻塞于recvfrom 调用。然而,异步I/O模型处理的两个阶段都不同于前四个模型。
同步I/O与异步I/O
· 同步I/O:在I/O操作未完成前,请求进程会被阻塞
· 异步I/O:在I/O操作未完成前,请求进程未被阻塞
上述五种I/O模型,前四种均属于同步I/O(它们等待方式不同,搬迁动作相同),因为recvfrom调用均阻塞了当前请求进程。
只有最后一种io属于异步I/O !
所谓同步,数据从存储介质拷贝到内核缓冲区(数据准备的过程)完成之后,需要用户自己将数据拷贝到用户缓冲区。
所谓异步,步骤1,2 用户都不关心,只要发起IO请求,后面得到IO结果即可。
所以,前4种IO模型都是同步的!!!
阻塞,非阻塞,同步,异步 概括:
· 阻塞,非阻塞:进程/线程要访问的数据是否就绪,进程/线程是否需要等待;
· 同步,异步:访问数据的方式,同步需要主动读写数据,在读写数据的过程中还是会阻塞;异步只需要I/O操作完成的通知,并不主动读写数据,由操作系统内核完成数据的读写。