同步I/O(阻塞I/O),异步I/O(非阻塞)

SybaseLU

同步I/O(为什么叫做阻塞I/O),异步I/O(为什么叫做非阻塞)？写进去的和读出来的内容是一致叫做同步，而阻塞时是指当写/读完成时，要等待读/写在物理上完成后，才返回，这样才能保持读写或写读的一致性（因为这样才认为阻塞是同步吗？）

[ 本帖最后由 SybaseLU 于 2007-6-11 10:33 编辑 ]

rrrrrrrr8

我只是很清楚什么叫阻塞和非阻塞.
I/O同步异步与阻塞非阻塞之间是什么关系,个人认为还不能直截划等号.请高手回答!

wflyfox

阻塞模式下，调用accept,connect,read等函数会阻塞进程直到成功或者失败
非阻塞方式下，调用阻塞函数时（如read），如果没有数据可读，立即返回EAGAIN，不会阻塞在函数调用。

什么叫同步、异步呢？
请解答

SybaseLU

1 众所周知，人们常常将read/write/...认为是阻塞I/O【不是还可以通过打开模式设定是NOBLOCK或是BLOCK吗？为什么直接说他们是阻塞I/O呢？】,而标准的ANSI 的fread/fwrite..都是非阻塞I/O【等待在物理上完成实际的I/O操作】
2 如果在一个进程中至少有2个以上的描述符，假设是fd1, fd2，如果需要将fd1的输入送到fd2上，将fd2的输出送到fd1的输入上，这时进程同时对2个输入和2个输出进行读写，采用非阻塞read/write, 他们如何被阻塞，而不得不采用select多路转换呢？

xhl

原帖由 wflyfox 于 2007-6-11 11:03 发表
阻塞模式下，调用accept,connect,read等函数会阻塞进程直到成功或者失败
非阻塞方式下，调用阻塞函数时（如read），如果没有数据可读，立即返回EAGAIN，不会阻塞在函数调用。

什么叫同步、异步呢？
请解答

同步，异步的概念本来是通信领域的， 很难解释清楚， 但我肯定他跟阻塞非阻塞完全没有任何关系。

在这里的同步异步， 我个人的理解是函数调用的时候的同步异步。

其实同步方式很好理解， 例如你调用一个function,   当这个function执行完后， 这个方法实现的功能已经完成。这里往往会跟阻塞混淆，其实是因为你采用了同步方式执行代码， 才阻塞了你的thread或者process. 而不是因为阻塞，才叫同步。

异步方式就不提供这种保证， 当你用异步方式调用一个function的时候，这个方法会马上返回，事实上多数情况
下这种function call只是向某个任务执行体提交一个任务而已。 而你的主thread可以继续执行其他的事情， 不必等待（阻塞), 而当那个任务执行体执行完你提交的这个任务后，它会通过某种方法callback给你的thread, 告诉你，你的这个任务已经完成。


实际上，在目前的应用中， 很少有真正实现异步IO的(AIO), 听说(Windows 完成端口跟bsd kqueue实现了， 只是听说而已）， 而通过select/poll等实现的不能算是AIO,只能说是个类似的或者是假冒的。。

因为用select/poll实现的情况下，他们多半都是把调用thread作为执行体thread的。

上面完全是个人理解，欢迎指正！

flw2

我觉得阻塞和非阻塞主要是指读，而同步和异步是说写

非阻塞就是说：    如果没有数据我宁愿不要了，不要让我等，我还要干别的，我一会再来看有没有。
阻塞就是:               如果没有我要的数据，我的程序无法继续下去，所以没有就等等吧，没有关系，我没别的事情

同步就是写的时候真写了，而不是透明地放在某个地方。
异步就刚好相反了
不管是那个层次，比如fflush fsync等，都是说不要给我缓存，比如写一个优盘上的文件，优盘马上要被拔掉，那么写完之后很可能需要同步一下（虽然其实umount也肯定会同步）

zx_wing

原帖由 xhl 于 2007-6-11 12:19 发表



同步，异步的概念本来是通信领域的， 很难解释清楚， 但我肯定他跟阻塞非阻塞完全没有任何关系。

在这里的同步异步， 我个人的理解是函数调用的时候的同步异步。

其实同步方式很好理解， 例如你调用一 ...

大概如此，不过只讲了概念，没有讲细节。我就简单补充一下linux中SIO（同步IO）和AIO（异步IO）机制
1.read/write:
对于read操作来说，它是同步的。也就是说只有当申请读的内容真正存放到buffer中后（user mode的buffer），read函数才返回。在此期间，它会因为等待IO完成而被阻塞。研究过源码的朋友应该知道，这个阻塞发生在两个地方：一是read操作刚刚发起，kernel会检查其它进程的need_sched标志，如果有其它进程需要调度，主动阻塞read操作，这个时候其实I/O操作还没有发起。二是I/O操作发起后，调用lock_page对已经加锁的页面申请锁，这时由于页面已经加锁，所以加锁操作被阻塞，从而read操作阻塞，直到I/O操作完成后页面被解锁，read操作继续执行。所以说read是同步的，其阻塞的原因如上。
对于write操作通常是异步的。因为linux中有page cache机制，所有的写操作实际上是把文件对应的page cache中的相应页设置为dirty，然后write操作返回。这个时候对文件的修改并没有真正写到磁盘上去。所以说write是异步的，这种方式下write不会被阻塞。如果设置了O_SYNC标志的文件，write操作再返回前会把修改的页flush到磁盘上去，发起真正的I/O请求，这种模式下会阻塞。
2.Direct I/O
linux支持Direct I/O, 以O_DIRCET标志打开的文件，在read和write的时候会绕开page cache，直接使用user mode的buffer做为I/O操作的buffer。这种情况下的read和write直接发起I/O操作，都是同步的，并会被阻塞。
3.AIO
目前大多数的linux用的AIO是基于2.4内核中的patch，使用librt库中的接口。这种方式实现很简单，就是一个父进程clone出子进程帮其做I/O，完成后通过signal或者callback通知父进程。用户看来是AIO，实质还是SIO。linux kernel中AIO的实现概念类似，只不过是以一组kernel thread去做的。这些kernel thread做I/O的时候使用的是和Direct I/O相同的方式。
4.mmap()
抛开它中讲vm_area和page cache映射在一起的机制不说。真正发起I/O时和read、write使用的是相同的机制，同步阻塞。


就简单的介绍一下，欢迎指正。

zx_wing

原帖由 flw2 于 2007-6-11 12:26 发表
我觉得阻塞和非阻塞主要是指读，而同步和异步是说写

非阻塞就是说：    如果没有数据我宁愿不要了，不要让我等，我还要干别的，我一会再来看有没有。
阻塞就是:               如果没有我要的数据，我的程序无 ...

>>我觉得阻塞和非阻塞主要是指读，而同步和异步是说写
同步、异步主要是指你读/写的内容和目标磁盘上对应的block时不时一样的
阻塞、非阻塞是指发起操作的函数是马上返回，还是被block直到操作完成

mj壮壮

好文章 。。。

bs

这个要分八种情况的，分别由
异步+阻塞、
阻塞+异步、
异步+非阻塞、
非阻塞+异步、
同步+阻塞、
阻塞+同步、
同步+非阻塞、
非阻塞+同步组成，


比如异步+阻塞 和 阻塞+异步是两码事，

异步+阻塞：
主程序执行到查询代码时，不做等待继续往下执行，但会自动分离一个任务分支，如建立进程、线程、中断或服务等待结果的返回，并根据返回执行相应代码。

阻塞+异步：
主程序执行到查询代码时会自动分离一个任务分支，如建立进程、线程、中断或服务等待结果的返回，并根据返回执行相应代码，但此时主程序会等待任务分支的执行结果。