Linux中一切皆文件，不論是我們存儲在磁盤上的字符文件，可執(zhí)行文件還是我們的接入電腦的I/O設(shè)備等都被VFS抽象成了文件，比如標準輸入設(shè)備默認是鍵盤，我們在操作標準輸入設(shè)備的時候，其實操作的是默認打開的一個文件描述符是0的文件，而一切軟件操作硬件都需要通過OS，而OS操作一切硬件都需要相應(yīng)的驅(qū)動程序，這個驅(qū)動程序里配置了這個硬件的相應(yīng)配置和使用方法。Linux的I/O分為阻塞I/O,非阻塞I/O,I/O多路復(fù)用,信號驅(qū)動I/O四種。對于I/O設(shè)備的驅(qū)動，一般都會提供關(guān)于阻塞和非阻塞兩種配置。我們最常見的I/O設(shè)備之一--鍵盤(標準輸入設(shè)備)的驅(qū)動程序默認是阻塞的。
多路復(fù)用就是為了使進程能夠從多個阻塞I/O中獲得自己想要的數(shù)據(jù)并繼續(xù)執(zhí)行接下來的任務(wù)。其主要的思路就是同時監(jiān)視多個文件描述符，如果有文件描述符的設(shè)定狀態(tài)的被觸發(fā)，就繼續(xù)執(zhí)行進程，如果沒有任何一個文件描述符的設(shè)定狀態(tài)被觸發(fā)，進程進入sleep
多路復(fù)用的一個主要用途就是實現(xiàn)"I/O多路復(fù)用并發(fā)服務(wù)器"，和多線程并發(fā)或者多進程并發(fā)相比，這種服務(wù)器的系統(tǒng)開銷更低，更適合做web服務(wù)器，但是由于其并沒有實現(xiàn)真正的多任務(wù)，所以當(dāng)壓力大的時候，部分用戶的請求響應(yīng)會較慢
阻塞I/O
阻塞I/O，就是當(dāng)進程試圖訪問這個I/O設(shè)備而這個設(shè)備并沒有準備好的時候，設(shè)備的驅(qū)動程序會通過內(nèi)核讓這個試圖訪問的進程進入sleep狀態(tài)。阻塞I/O的一個好處就是可以大大的節(jié)約CPU時間，因為一旦一個進程試圖訪問一個沒有準備好的阻塞I/O，就會進入sleep狀態(tài)，而進入sleep狀態(tài)的進程是不在內(nèi)核的進程調(diào)度鏈表中，直到目標I/O準備好了將其喚醒并加入調(diào)度鏈表，這樣就可以節(jié)約CPU時間。當(dāng)然阻塞I/O也有其固有的缺點，如果進程試圖訪問一個阻塞I/O，但是否訪問成功并不對接下來的任務(wù)有決定性影響，那么直接使其進入sleep狀態(tài)顯然會延誤其任務(wù)的完成。
-
典型的默認阻塞IO有標準輸入設(shè)備，socket設(shè)備，管道設(shè)備等，當(dāng)我們使用gets(),scanf(),read()等操作請求這些IO時而IO并沒有數(shù)據(jù)流入，就會造成進程的sleep。 進程會一直阻塞下去直到接收緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)可讀，此時內(nèi)核再去喚醒該進程，通過相應(yīng)的函數(shù)從中獲取數(shù)據(jù)。如果阻塞過程中對方發(fā)生故障，那么這個進程將會永遠阻塞下去。
- 寫操作時發(fā)生阻塞的情況要比讀操作少，主要發(fā)生在要寫入的緩沖區(qū)的大小小于要寫入的數(shù)據(jù)量的情況下，這時寫操作將不進行任何任何拷貝工作，將發(fā)生阻塞。一旦發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)有足夠的空間，內(nèi)核將喚醒進程，將數(shù)據(jù)從用戶緩沖區(qū)中拷貝到相應(yīng)的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。udp不用等待確認，沒有實際的發(fā)送緩沖區(qū)，所以udp協(xié)議中不存在發(fā)送緩沖區(qū)滿的情況，在udp套接字上執(zhí)行的寫操作永遠都不會阻塞
現(xiàn)假設(shè)一個進程希望通過三個管道中任意一個中讀取數(shù)據(jù)并顯示，偽代碼如下
read(pipe_0,buf,sizeof(buf)); //sleep print buf; read(pipe_1,buf,sizeof(buf)); print buf; read(pipe_2,buf,sizeof(buf)); print buf;
由于管道是阻塞I/O，所以如果pipe
