(转载) Linux——I/O复用

第一条：概述

　　复用是个伟大的概念呀！什么是I/O复用（I/O multiplexing）呢？具体点就是当你编写的程序需要同时处理多个描数字（socket或file或device），你又不知道什么时候应该（比方说有数据可以读了）去操作（读/写）哪个描数字。这时候I/O复用就需要登场了。

　　UNPv1给出了定义。I/O复用是一种让进程预先“警告”内核能力，使得内核一旦发现进程预先告知时指定的一个或多个I/O条件（就是描述符）就绪（可以读/写了），内核就通知进程。linux有4个调用可实现I/O复用:select、poll继承自Unix系统。pselect是select到Posix版。epoll是linux2.6内核特有的。

第二条：I/O模型

1、一般输入操作通常包含如下两个阶段，请谨记：

（1）等待数据准备好。

（2）内核到进程的数据拷贝。

　　例如对于socket上的输入操作:

　　a、数据从网络到达，当数据到达时，收集到内核中相应的缓冲区。

　　b、从内核缓冲区拷贝数据到进程端口缓冲区中。

2、UNPv1当中总结了Unix的I/O模型：

　　1)、阻塞I/O：进程被阻塞I/O系统调用上(read、write、sendto、recvfrom等等)直到I/O条件就绪(可读/写或异常)处理完，处理后从I/O系统调用返回进程。

　　2)、非阻塞I/O。就是采用轮询方式调用非阻塞I/O系统调用。

　　3)、I/O复用。

　　4)、多线程阻塞I/O。把要处理的描数字分配到多个线程中，每个线程独立地调用I/O系统调用，独立处理。

　　5)、信号驱动I/O。类似于I/O复用，当I/O条件就绪时使用信号通知进程去调用I/O系统调用处理。

　　6)、异步I/O。通过aio_read告诉内核怎么处理，我们就不管了，内核处理完了后发个信号告诉我们，也可以用其他方式在处理完通知我们。

　　注：I/O系统调用是否阻塞，仅取决于他们操作的描数字是否是阻塞的。fcntl可设定。

3、这6种I/O模型分为2类：

　　同步I/O模型：第1～5 I/O模型。这5种I/O模型，说到底，I/O调用还是要用户进程自己调用，被阻塞。

　　异步I/O模型：第6种I/O模型。I/O调用由内核执行，进程不被阻塞。

4、Posix关于同步I/O（synchronous I/O操作、异步I/O（asynchronous I/O）操作这两个术语的定义如下：

　　同步I/O操作：导致请求进程阻塞，直到I/O操作完成。

　　异步I/O操作：不导致进程阻塞。

注：鉴别是否是异步I/O操作，只要看I/O操作是谁执行。