Linux的IO易错点总结

本文主要记录IO的一些易错操作。 

阻塞IO和非阻塞IO，一般都是针对数据读取的，因为write是主动行为，不存在阻塞这一说。

非阻塞式IO，一般都要配合while轮询来读取数据。 

IO多路复用

当只检测一路IO的时候，和普通IO的作用差不多，只不过，多路复用可以选择阻塞、不阻塞或者超时机制。相对普通的IO操作，最大的不同就是多个超时机制。

参考：Linux驱动之poll机制的理解与简单使用 - andy_fly - 博客园 (cnblogs.com)

当然，IO多路复用主要是在一个进程或者一个线程中读取多路IO数据的场景下使用的。

只有一路的话，read阻塞读取就挺好。

当然，如果想要超时机制，可用poll函数来实现。

异步IO

其实，不管是阻塞IO还是非阻塞IO，最终都需要挂起任务或者占用CPU，此时，任务都不能干别的活。

所以，就肯定需要异步IO的机制。

在 I/O 多路复用中，进程通过系统调用 select()或 poll()来主动查询文件描述符上是否可以执行 I/O 操作，仍然是个主动的过程。而在异步 I/O 中，当文件描述符上可以执行 I/O 操作时，进程可以请求内核为自己发送一个信号。之后进程就可以执行任何其它的任务直到文件描述符可以执行 I/O 操作为止，此时内核会发送信号给进程。所以要使用异步 I/O，还得结合所学习的信号相关的内容，所以异步 I/O 通常也称为信号驱动 I/O。

要使用异步 I/O，程序需要按照如下步骤来执行：
⚫ 通过指定 O_NONBLOCK 标志使能非阻塞 I/O。
⚫ 通过指定 O_ASYNC 标志使能异步 I/O。需要注意的是：在调用 open()时无法通过指定 O_ASYNC 标志来使能异步 I/O，但可以使用 fcntl()函数添加 O_ASYNC 标志使能异步 I/O。
⚫ 设置异步 I/O 事件的接收进程。也就是当文件描述符上可执行 I/O 操作时会发送信号通知该进程，通常将调用进程设置为异步 I/O 事件的接收进程。
⚫ 为内核发送的通知信号注册一个信号处理函数。默认情况下，异步 I/O 的通知信号是 SIGIO，所以内核会给进程发送信号 SIGIO。
⚫ 以上步骤完成之后，进程就可以执行其它任务了，当 I/O 操作就绪时，内核会向进程发送一个 SIGIO
信号，当进程接收到信号时，会执行预先注册好的信号处理函数，我们就可以在信号处理函数中进行 I/O 操作。