计算机网络 | 五种I/O模型

简介: 计算机网络 | 五种I/O模型

阻塞I/O

①当上层应用app1调用recv系统调用时,如果对等方没有发送数据(缓冲区没有数据),上层应用app1将阻塞(默认行为,被linux内核阻塞);

②当对等方发送了数据,linux内核recv端缓冲区,有数据后,内核会把数据copy给用户空间。然后上层应用app1解除阻塞,执行下一步操作。

非阻塞I/O

①上层应用程序app2将套接字设置成非阻塞模式。

②上层应用程序app2轮询调用recv函数,接受数据。若缓冲区没有数据,上层程序app2不会阻塞,recv返回值为-1,错误码是EWOULDBLOCK

③上层应用程序不断轮询有没有数据到来。会造成上层应用忙等待。大量消耗CPU。很少直接用。应用范围小,一般和selectIO复用配合使用。

I/O复用

①上层应用程序app3调用select机制(该机制有linux内核支持,避免了app3忙等待。),进行轮询文件描述符的状态变化。

②当select管理的文件描述符没有数据(或者状态没有变化时),上层应用程序app3也会阻塞。

③好处select机制可以管理多个文件描述符

select可以看成一个管理者,用select来管理多个IO。

一旦检测到的一个I/O或者多个IO,有我们感兴事件,发生,select函数将返回,返回值为检测到的事件个数。进而可以利用select相关api函数,操作具体事件。

⑤select函数可以设置等待时间,避免了上层应用程序app3,长期僵死。

⑥和阻塞IO模型相比,selectI/O复用模型相当于提前阻塞了。等到有数据到来时,再调用recv就不会发生阻塞。整个系统性(app和linux内核协议栈配合更好了)能优化、提供了。

信号驱动I/O

① 上层应用程序app4建立SIGIO信号处理程序。当缓冲区有数据到来,内核会发送信号告诉上层应用程序app4。

②上层应用程序app4接收到信号后,调用recv函数,因缓冲区有数据,recv函数一般不会阻塞。

③这种用于模型用的比较少,属于典型的“拉模式”。即:上层应用app4,需要调用recv函数把数据拉进来。

异步I/O

①上层应用程序app5调用aio_read函数,同时提交一个应用层的缓冲区buf;调用完毕后,不会阻塞。上层应用程序app5可以继续其他任务。

②当tcpip协议缓冲区有数据时,linux主动的把内核数据copy到用户空间。然后再给上层应用app5发送信号;告诉app5数据有了,赶快处理吧。

③典型的“推模式”。

④ 效率最高的一种形式,上层应用程序app5有异步处理的能力(在linux内核的支持下,言外之意:处理其他任务的同时,也可支持IO通讯)。

...

目录
打赏
0
0
0
0
13
分享
相关文章
基于昇腾用PyTorch实现传统CTR模型WideDeep网络
本文介绍了如何在昇腾平台上使用PyTorch实现经典的WideDeep网络模型,以处理推荐系统中的点击率(CTR)预测问题。
148 65
探索网络模型与协议:从OSI到HTTPs的原理解析
OSI七层网络模型和TCP/IP四层模型是理解和设计计算机网络的框架。OSI模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP模型则简化为链路层、网络层、传输层和 HTTPS协议基于HTTP并通过TLS/SSL加密数据,确保安全传输。其连接过程涉及TCP三次握手、SSL证书验证、对称密钥交换等步骤,以保障通信的安全性和完整性。数字信封技术使用非对称加密和数字证书确保数据的机密性和身份认证。 浏览器通过Https访问网站的过程包括输入网址、DNS解析、建立TCP连接、发送HTTPS请求、接收响应、验证证书和解析网页内容等步骤,确保用户与服务器之间的安全通信。
125 3
什么是零信任模型?如何实施以保证网络安全?
随着数字化转型,网络边界不断变化,组织需采用新的安全方法。零信任基于“永不信任,永远验证”原则,强调无论内外部,任何用户、设备或网络都不可信任。该模型包括微分段、多因素身份验证、单点登录、最小特权原则、持续监控和审核用户活动、监控设备等核心准则,以实现强大的网络安全态势。
148 2
Docker容器性能调优的关键技巧,涵盖CPU、内存、网络及磁盘I/O的优化策略,结合实战案例,旨在帮助读者有效提升Docker容器的性能与稳定性。
本文介绍了Docker容器性能调优的关键技巧,涵盖CPU、内存、网络及磁盘I/O的优化策略,结合实战案例,旨在帮助读者有效提升Docker容器的性能与稳定性。
190 7
30 道初级网络工程师面试题,涵盖 OSI 模型、TCP/IP 协议栈、IP 地址、子网掩码、VLAN、STP、DHCP、DNS、防火墙、NAT、VPN 等基础知识和技术,帮助小白们充分准备面试,顺利踏入职场
本文精选了 30 道初级网络工程师面试题,涵盖 OSI 模型、TCP/IP 协议栈、IP 地址、子网掩码、VLAN、STP、DHCP、DNS、防火墙、NAT、VPN 等基础知识和技术,帮助小白们充分准备面试,顺利踏入职场。
166 2
7 层 OSI 参考模型:详解网络通信的层次结构
7 层 OSI 参考模型:详解网络通信的层次结构
491 1
计算机网络常见面试题(一):TCP/IP五层模型、TCP三次握手、四次挥手,TCP传输可靠性保障、ARQ协议
计算机网络常见面试题(一):TCP/IP五层模型、应用层常见的协议、TCP与UDP的区别,TCP三次握手、四次挥手,TCP传输可靠性保障、ARQ协议、ARP协议
【车辆车型识别】Python+卷积神经网络算法+深度学习+人工智能+TensorFlow+算法模型
车辆车型识别,使用Python作为主要编程语言,通过收集多种车辆车型图像数据集,然后基于TensorFlow搭建卷积网络算法模型,并对数据集进行训练,最后得到一个识别精度较高的模型文件。再基于Django搭建web网页端操作界面,实现用户上传一张车辆图片识别其类型。
122 0
【车辆车型识别】Python+卷积神经网络算法+深度学习+人工智能+TensorFlow+算法模型
【深度学习】经典的深度学习模型-01 开山之作:CNN卷积神经网络LeNet-5
【深度学习】经典的深度学习模型-01 开山之作:CNN卷积神经网络LeNet-5
77 0
AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等