同步IO和非同步IO

同步io和非同步io

簡單的說「同步在程式設計裡，一般是指某個io操作執行完後，才可以執行後面的操作。非同步則是，將某個操作給系統，主線程去忙別的事情，等核心完成操作後通知主線程非同步操作已經完成。」

i、windows同步i/o與非同步i/o

**:

執行後的效果如下（winxp+sp2+vc6.0）：

4、心得體會

每當乙個io操作結束時會產生乙個完成資訊，如果該io操作有完成例程的話就新增到完成例程佇列。一旦呼叫執行緒進入可變等待狀態，就會依次執行佇列中的完成例程。

在這個示例中還有乙個問題，如果把這個軟體放在系統分割槽的檔案目錄下可以正常執行，而放在其他碟符下就會出現問題，執行結果就不同，真是奇怪了。

四、使用完成埠（iocp）

例項二、使用iocp的非同步i/o示例

1、設計目標

體會完成埠的非同步i/o實現原理及過程。

2、問題的分析與設計

說明：每個客戶端與乙個管道進行互動，而在互動過程中i/o操作結束後產生的完成包就會進入「i/o完成包佇列」。完成埠的執行緒佇列中的執行緒使用getqueuedcompletionstatus來檢測「i/o完成包佇列」中是否有完成包資訊。

3、詳細設計（關鍵**如下）

**:

uint serverthread ( lpvoid lpparameter )

return 0 ; }

void cmydlg::onstart()

// 建立執行緒

for ( i = 0; i

…… }

void cmydlg::onstop()

for ( i = 0; i

…… }

4、心得體會

上面這個例子是關於完成埠的簡單應用。可以這樣來理解完成埠，它與三種資源相關分別是管道、i/o完成包佇列、執行緒佇列，它的作用是協調這三種資源。

參考：

ii、linux同步i/o與非同步i/o

linux中sio（同步io）和aio（非同步io）機制

1.read/write:

對於read操作來說，它是同步的。也就是說只有當申請讀的內容真正存放到buffer中後（user mode的buffer），read函式才返回。在此期間，它會因為等待io完成而被阻塞。研究過原始碼的朋友應該知道，這個阻塞發生在兩個地方：一是read操作剛剛發起，kernel會檢查其它程序的need_sched標誌，如果有其它程序需要排程，主動阻塞read操作，這個時候其實i/o操作還沒有發起。二是i/o操作發起後，呼叫lock_page對已經加鎖的頁面申請鎖，這時由於頁面已經加鎖，所以加鎖操作被阻塞，從而read操作阻塞，直到i/o操作完成後頁面被解鎖，read操作繼續執行。所以說read是同步的，其阻塞的原因如上。

對於write操作通常是非同步的。因為linux中有page cache機制，所有的寫操作實際上是把檔案對應的page cache中的相應頁設定為dirty，然後write操作返回。這個時候對檔案的修改並沒有真正寫到磁碟上去。所以說write是非同步的，這種方式下write不會被阻塞。如果設定了o_sync標誌的檔案，write操作再返回前會把修改的頁flush到磁碟上去，發起真正的i/o請求，這種模式下會阻塞。

2.direct i/o

linux支援direct i/o, 以o_dircet標誌開啟的檔案，在read和write的時候會繞開page cache，直接使用user mode的buffer做為i/o操作的buffer。這種情況下的read和write直接發起i/o操作，都是同步的，並會被阻塞。

3.aio

目前大多數的linux用的aio是基於2.4核心中的patch，使用librt庫中的介面。這種方式實現很簡單，就是乙個父程序clone出子程序幫其做i/o，完成後通過signal或者callback通知父程序。使用者看來是aio，實質還是sio。linux kernel中aio的實現概念類似，只不過是以一組kernel thread去做的。這些kernel thread做i/o的時候使用的是和direct i/o相同的方式。

4.mmap()

拋開它中講vm_area和page cache對映在一起的機制不說。真正發起i/o時和read、write使用的是相同的機制，同步阻塞。

同步IO和非同步IO

同步IO和非同步IO

同步IO和非同步IO

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