Linux异步IO探讨
Linux的I/O机制经历了一下几个阶段的演进： 1. 同步阻塞I/O: 用户进程进行I/O操作,一直阻塞到I/O操作完成为止. 2. 同步非阻塞I/O: 用户程序可以通过设置文件描述符的属性O_NONBLOCK,I/O操作可以立即返回,但是并不保证I/O操作成功. 3. 异步事件阻塞I/O: 用户进程可以对I/O事件进行阻塞,但是I/O操作并不阻塞.通过select/poll/epoll等函数调用来达到此目的. 4. 异步时间非阻塞I/O: 也叫做异步I/O(AIO),用户程序可以通过向内核发出I/O请求命令,不用等带I/O事件真正发生,可以继续做 另外的事情,等I/O操作完成,内核会通过函数回调或者信号机制通知用户进程.这样很大程度提高了系统吞吐量. 下面就AIO做详细介绍： 要使用aio的功能,需要include头文件aio.h,在编译连接的时候需要加入POSIX实时扩展库rt.下面就aio库的使用做介绍. 1. AIO整个过程所使用的数据存放在一个结构体中,struct aiocb,aio control block.看看头文件中的定义： /* Asynchronous I/O control block. */ struct aiocb { int aio_fildes; /* File desriptor. */ 需要在哪个文件描述符上进行I/O int aio_lio_opcode; /* Operation to be performed. */ 这个是针对批量I/O的情况有效,读写操作类型 int aio_reqprio; /* Request priority offset. */ 请求优先级（If _POSIX_PRIORITIZED_IO is defined, and this file supports it, then the asynchronous operation is submitted at a priority equal to that of the calling process minus aiocbp->aio_reqprio.） volatile void *aio_buf; /* Location of buffer. */ 具体内容,数据缓存 size_t aio_nbytes; /* Length of transfer. */ 数据缓存的长度 struct sigevent aio_sigevent; /* Signal number and value. */ 用于异步I/O完成后的通知. 内部实现使用的数据成员. /* Internal members. */ struct aiocb *__next_prio; int __abs_prio; int __policy; int __error_code; __ssize_t __return_value; #ifndef __USE_FILE_OFFSET64
__off_t aio_offset; /* File offset. */ char __pad[sizeof (__off64_t) - sizeof (__off_t)]; #else __off64_t aio_offset; /* File offset. */ 文件读写偏移 #endif char __unused[32]; }; 2. int aio_read(struct aiocb *aiocbp); 异步读操作,向内核发出读的命令,传入的参数是一个aiocb的结构,比如 struct aiocb myaiocb; memset(&aiocb , 0x00 , sizeof(myaiocb)); myaiocb.aio_fildes = fd; myaiocb.aio_buf = new char[1024]; myaiocb.aio_nbytes = 1024; if (aio_read(&myaiocb) != 0) { printf("aio_read error:%sn" , strerror(errno)); return false; } 3. int aio_write(struct aiocb *aiocbp); 异�****僮�,向内核发出写的命令,传入的参数仍然是一个aiocb的结构,当文件描述符的O_APPEND 标志位设置后,异�****僮髯苁墙萏砑拥轿募┪�.如果没有设置,则添加到aio_offset指定的 地方,比如： struct aiocb myaiocb; memset(&aiocb , 0x00 , sizeof(myaiocb)); myaiocb.aio_fildes = fd; myaiocb.aio_buf = new char[1024]; myaiocb.aio_nbytes = 1024; myaiocb.aio_offset = 0; if (aio_write(&myaiocb) != 0) { pr |
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