C中异步IO浅析之一：基于AIO_ABI的异步IO

相较于同步IO，异步IO请求发出后，应用程序不用阻塞，可以继续执行后面的业务流程，因此能够极大提高系统并发度和吞吐率。这也是为何许多SAN服务后端数据落盘常常采用异步IO读写的原因。

 

C语言中提供了两套实现异步IO的方法，根据个人的理解，可以分为原生的AIO_ABI方法和集成的libaio方法。这篇主要介绍原生的异步IO的使用方法。

 

1. 头文件

和原生异步IO操作相关的函数对应的头文件包括：

 

/usr/include/linux/aio_abi.h：

 

里面的内容如下：

 

 

此外，还有 /usr/include/aio.h，里面既包括相应的数据结构的定义：

 

 

 

 

还包括了基本的aio操作：

 

 

 

2. 实现方法

 

基于上面的库的异步IO的实现有两种方式，示例代码分别如下：

 

mode 1: base don sleep method

 

 

上面这种方式在提交异步写请求之后，休眠一段时间，让后台完成IO请求。只要等待时间足够，IO一般能够完成。但本质上就变成同步的了，而且无法确保IO一定完成，因此，不建议用。

 

mode 2: based on signal mechanism 示例代码如下：

 

 

 

这种基于aio_xxx 的异步实现，需要通过无名信号量signal机制来判断是否IO完成。上面首先注册一个信号响应函数aioSigHandler, 接着设置异步完成之后产生指定的信号，并且把改信号和信号响应函数通过都注册到mycb的信号事件结构中去。

 

 

这样借助signal 通知的机制，就能判断异步IO是否完成，设置可以定制异步完成之后的处理函数。

 

 

3. 编译方式

需要链接动态库librt.so，可以参考下面的makefile

[root@localhost test]# cat makefile

dest=async_io

 

dest: async_io.c

        gcc -o async_io async_io.c -lrt