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阻塞IO中的阻塞是指系统调用的read操作时等待吗?

当前的线程通过系统调用read函数,从用户态切换到内核态,如果有内核态有数据,操作系统将数据从内核复制到线程/进程中,如果没有数据,那么进程就会被阻塞,此时还是处于内核态,用户态的线程让出CPU进入阻塞状态???对吗??

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magicalman 2021-10-21 16:22:31 736 分享 版权
阿里云 AI 助理回答

您的描述基本正确,但需要一些澄清和补充来更准确地理解这个过程:

  1. 从用户态到内核态的切换:当一个线程执行系统调用如read时,确实会触发从用户态(User Mode)到内核态(Kernel Mode)的转换。这是通过硬件机制实现的,比如陷阱或系统调用指令,使得CPU权限级别提升,从而允许访问受保护的内核资源。

  2. 数据处理

    • 如果内核缓冲区中有数据可供读取,操作系统会将这些数据从内核空间复制到用户空间,即线程/进程的地址空间中。这个过程发生在内核态下。
    • 在数据复制完成后,系统调用完成,控制权返回给用户态,线程可以继续执行,此时它已经获得了所需的数据。
  3. 阻塞状态

    • 如果内核缓冲区中没有数据可读,操作系统不会立即让出CPU。实际上,在决定阻塞线程之前,操作系统会检查是否有其他就绪的线程可以运行。如果有,操作系统会进行上下文切换,将当前线程置于阻塞状态,并调度另一个线程使用CPU。这一系列操作仍然发生在内核态。
    • 当线程被阻塞时,它确实不再占用CPU资源,等待某个事件(如数据到达)唤醒它。此时,虽然线程逻辑上“暂停”,但实际上是从CPU调度的角度被暂时移除,而不是简单地“让出”CPU。一旦触发条件满足(例如数据准备好),操作系统会将其从阻塞状态变为就绪状态,并在适当的时机重新调度执行。

总结来说,当线程因read调用而无数据可读时,它会被操作系统置于阻塞状态,这是一个内核管理的状态变化,而非线程主动“让出”CPU。整个过程中,CPU资源的分配和线程状态的管理都是由操作系统内核根据其调度策略来决定的。

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