30万单就这样没了！

在这里，我们看到计算机最底部是各种硬件，包括芯片，主板，磁盘，键盘，显示器等。在硬件之上则是软件。大多数计算机都有两种操作模式：内核模式和用户模式。

内核模式Kernel Mode：

在内核模式下，程序具有硬件的所有控制权限，可以执行所有CPU指令，可以访问任意地址的内存。在内核模式下的任何异常都是灾难性的，将会导致整台机器停机。

用户模式User Mode：

在用户模式下，程序没有对硬件的直接控制权限，也不能直接访问地址的内存。程序是通过调用系统接口API来访问硬件和内存。在这种保护模式下，即使程序发送崩溃也是可以恢复的。
 

然一般来说这样漂亮的用户界面通常不属于操作系统，但可看作它是操作系统的一部分，通过操作系统来完成其底层复杂的与硬件层面的交互工作。

现今的计算机是一个极其复杂的系统，一般由一个或多个处理器，以及一些主内存、磁盘、网络接口、各种外设以及各种其他输入/输出设备组成。如果每个程序员都必须详细了解所有这些硬件层面的原理和机制，然后才能编写相应的代码，那么可想而知这样的效率会有多低。
 

异步IO的效率是最高的。

异步IO通过aio_read函数实现，aio_read提交请求，并递交一个用户态空间下的缓冲区。即使内核中没有数据到来，aio_read函数也立刻返回，应用程序就可以处理其他的事情。

当数据到来后，操作系统自动把数据从内核空间拷贝到aio_read函数递交的用户态缓冲区。拷贝完成以信号的方式通知用户态程序，用户态程序拿到数据后就可以执行后续操作。

异步IO和信号驱动IO的不同?

在于信号通知用户态程序时数据所处的位置。异步IO已经把数据从内核空间拷贝到用户空间了;而信号驱动IO的数据还在内核空间，等着recv函数把数据拷贝到用户态空间。

异步IO主动把数据拷贝到用户态空间，主动推送数据到用户态空间，不需要调用recv方法把数据从内核空间拉取到用户态空间。异步IO是一种推数据的机制，相比于信号处理IO拉数据的机制效率更高。

推数据是直接完成的，而拉数据是需要调用recv函数，调用函数会产生额外的开销，故效率低。
 

这种方式使异步处理成为可能，信号是异步处理的基础。

在 Linux 中，通知的方式是信号：

如果这个进程正在用户态忙着做别的事，那就强行打断之，调用事先注册的信号处理函数，这个函数可以决定何时以及如何处理这个异步任务。由于信号处理函数是突然闯进来的，因此跟中断处理程序一样，有很多事情是不能做的，因此保险起见，一般是把事件 “登记” 一下放进队列，然后返回该进程原来在做的事。

如果这个进程正在内核态忙着做别的事，例如以同步阻塞方式读写磁盘，那就只好把这个通知挂起来了，等到内核态的事情忙完了，快要回到用户态的时候，再触发信号通知。

如果这个进程现在被挂起了，例如无事可做 sleep 了，那就把这个进程唤醒，下次有 CPU 空闲的时候，就会调度到这个进程，触发信号通知。

异步 API 说来轻巧，做来难，这主要是对 API 的实现者而言的。Linux 的异步 IO(AIO)支持是 2.6.22 才引入的，还有很多系统调用不支持异步 IO。Linux 的异步 IO 最初是为数据库设计的，因此通过异步 IO 的读写操作不会被缓存或缓冲，这就无法利用操作系统的缓存与缓冲机制。

很多人把 Linux 的 O_NONBLOCK 认为是异步方式，但事实上这是前面讲的同步非阻塞方式。需要指出的是，虽然 Linux 上的 IO API 略显粗糙，但每种编程框架都有封装好的异步 IO 实现。操作系统少做事，把更多的自由留给用户，正是 UNIX 的设计哲学，也是 Linux 上编程框架百花齐放的一个原因。

异步IO

（编辑：新余站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!