linux io多路复用详解,Linux系统中IO多路复用

文章目录

1 什么是IO多路复用

1.1 阻塞IO模型

1.2 非阻塞IO模型

1.3 IO复用模型

1.4 信号驱动IO模型

1.5 异步IO模型

2 IO多路复用，epoll

1 什么是IO多路复用

常见的IO模型中，一般有四种，阻塞IO模型，非阻塞IO模型，IO复用模型，信号驱动IO模型，异步IO模型，

我们在去理解IO复用模型之前，首先去理解一下其他的四种IO模型

1.1 阻塞IO模型

阻塞IO模型就是我们在使用BIO去开源socket的时候，通过socket进行accpet，read的时候，都属于阻塞IO模型，他们会直到数据连接到达，以及数据就绪或者发生错误的时候返回。

1.2 非阻塞IO模型

recvfrom 从应用层到内核的时候，如果该缓存区没有数据的时候，就直接返回一个EWOULDBLOCK错误，一般都对非阻塞IO模型进行轮询检查这个状态，看内核是不是有数据到来

1.3 IO复用模型

Linux系统提供 select/poll，进程通过将一个或者多个fd传递给select或者poll系统调用，阻塞在select操作上，这样select/poll可以帮助我们侦测多个fd是否处于就绪状态，select/poll是顺序扫描fd是否就绪，而且支持的fd数量有限，因此使用它受到一些限制，linux还提供了一个epoll系统调用，epoll使用基于事件驱动方式代替顺序扫描，因此性能更高，当有fd就绪时，立即回调rollback函数

1.4 信号驱动IO模型

首先开启套接口信号驱动IO功能，并通过系统调用sigaction执行一个信号处理函数(此系统调用立即返回，进行继续工作，非阻塞的)，当数据准备就绪，就为改进程生成一个SIGIO信号，通过信号回调通知应用程序调用recvfrom来读取数据，并通知主循环处理数据，【不是很明白】

1.5 异步IO模型

告知内核启动某个操作，并让内核在整个操作完成后(包括将数据从内核复制到用户自己的缓存区)通知我们，这种模型与信号驱动模型的主要区别是：信号驱动IO由内核通知我们何时可以开始一个IO操作，异步IO模型由内核通知我们IO操作何时已经完成。

2 IO多路复用，epoll

epoll针对于原始的poll和select技术，做的很大的改进：

1，支持一个进程打开的socket描述符(fd)不受限制(仅受限于操作系统的最大文件句柄数)

2，IO效率不会随着FD数目的增加而线性下降

3，使用mmap加速内核与用户空间的消息传递