关于AIO的一个疑问

gqbfree

纯理论讨论，AIO的效率高在哪个部分，以下理解不正确的地方请指出：
IO处理分为2个部分，IO请求+IO处理（IO处理又分为磁盘拷贝数据+内核用户空间拷贝）,  AIO指应用程序发IO请求，后续工作全部由操作系统完成，那么看下面的2种模型：
1. epoll + AIO
2. epoll + NIO
AIO的优势在哪里呢？在以上IO处理过程中，只有磁盘拷贝不占用CPU，但是在epoll+NIO模型中，epoll返回可读时，fd的buffer应该是已经有数据存在了，实际上也没有浪费CPU资源；
感觉2种模型仅仅是数据拷贝一个是内核在做，一个是应用程序在做，但是都占用CPU，这样说来AIO没什么优势啊。

希望说清楚了我的疑问，望指教。

sxcong

没看懂

gqbfree

  那先说一下AIO的优势在哪里吧。。。。。回复 2# sxcong


   

csumck

之前我了解到的信息，现在的linux内核，网络IO是没办法用AIO的，只有磁盘IO可以。
磁盘IO用同步读写很慢的，AIO绝对可以省掉各种干等的CPU时间。

gqbfree

举个例子来看看AIO节省了哪部分性能吧：
比如读操作，假设分2部分操作，
1. 磁盘读
2. 内核用户内存拷贝

对于AIO都是交给OS来处理，但是第二步内存拷贝也是要占CPU的，即使OS来操作；
对于epoll+NIO, 磁盘运数据的时候epoll应该认为该fd未准备好，所以该步也不占用CPU；epoll返回时代表内核空间有数据了，应用程序可以read。 虽然第二步拷贝部分由应用程序完成，但是和OS完成区别在哪里呢？都是需要占用CPU的。

不知道说明白没。。。。。。

回复 4# csumck


   

csumck

回复 5# gqbfree


    你说的1\2两点这些CPU的占用都没办法省掉。 磁盘读写、内存拷贝都是内核和C库完成的。
    但是同步的阻塞式的IO还有另外一项CPU消耗，就是调用read\write操作是，当前进程CPU会进入忙等的状态，也就是在top时可以看到cpu在wa状态占用的CPU。 使用异步io可以把这部分CPU占用节省掉。

gqbfree

回复 6# csumck
我指的是非阻塞式IO（NIO）,  如果是epoll+NIO, 应该不会忙等。 epoll返回代表该fd数据已经准备好，即应用程序可以直接读取。
所以我就不清楚AIO相比较NIO，CPU消耗在哪里节省了？

   

gqbfree

回复 6# csumck
还有，我觉得磁盘搬运数据时不需要CPU参与（磁盘控制器貌似），单纯比较AIO和同步IO（阻塞/非阻塞）时，这部分消耗应该是AIO的优势；
但是epoll+NIO时，磁盘搬运数据时fd应该是准备数据阶段，不会返回可读，所以epoll+NIO这方面也不存在消耗。
按照这样的逻辑，epoll+NIO和epoll+AIO的消耗貌似相同啊。


   

csumck

gqbfree 发表于 2014-10-24 22:32
回复 6# csumck
我指的是非阻塞式IO（NIO）,  如果是epoll+NIO, 应该不会忙等。 epoll返回代表该fd数据已 ...

会忙等，数据从内核拷贝到用户空间的这段时间里，调用者都会忙等，你会发现IO很重的应用在wa状态消耗的cpu很多。

gqbfree

回复 9# csumck
但是对于AIO，内核空间拷贝到用户空间，虽然是由OS完成，但是本质上也是需要消耗CPU。     所以我没理解两者有什么区别。