異步IO

說到這裏，就得說說同步I/O和異步I/O的區別了。在有些時候，同步和異步、阻塞和非阻塞很容易被混用，其實它們徹底不是一回事，並且它們修飾的對象也不一樣。阻塞和非阻塞是指當進程訪問的數據若是還沒有就緒，進程是否須要等待，簡單說這至關於函數內部的實現區別，即未就緒時是直接返回仍是等待就緒；而同步和異步是指訪問數據的機制，同步通常指主動請求並等待I/O操做完畢的方式，當數據就緒後在讀寫的時候必須阻塞，異步則指主動請求數據後即可以繼續處理其餘任務，隨後等待I/O操做完畢的通知，這可使進程在數據讀寫時也不發生阻塞。
POSIX1003.1標準爲異步方式訪問文件定義了一套庫函數，這裏的異步I/O（AIO）實際上就是指當用戶態進程調用庫函數訪問文件時，進行必要的快速註冊，好比進入讀寫操做隊列，而後函數立刻返回，這時候真正的I/O傳輸尚未開始呢。
能夠看出，這種機制是真正意義上的異步I/O，並且是非阻塞的，它可使進程在發起I/O操做後繼續運行，讓CPU處理和I/O操做達到更好的重疊。
POSIX的標準庫中定義了AIO的一系列接口，它幾乎屏蔽了一切網絡通訊的細節，因此對使用者而言很是簡單。AIO沒有提供非阻塞的open()方法，因此進程仍然使用open()系統調用來打開文件，而後填充一些描述I/O請求的數據結構，接下來調用aio_read()或aio_write()來發起異步I/O操做，一旦請求進入操做隊列後，函數便返回，進程能夠在此後經過aio_error()來檢查正在運行的I/O操做的狀態。
然而對於AIO的實現，不一樣的平臺有不一樣的方法，它甚至能夠徹底由庫函數來實現而不須要內核的支持，好比經過多線程來模擬非阻塞的aio_read()調用。可是這樣一來，它的性能便大打折扣，變得毫無心義，因此實際上不少平臺都沒有實現它。
在Linux 2.6.16中，AIO的實現能夠在/usr/include/libaio.h中看到，它採用了一套沒有遵循POSIX AIO標準的接口，而且實現方式正是基於LinuxThreads內核級線程庫，截至目前，這個功能還在實現中，目前的Linux AIO只能用於經過O_DIRECT標誌打開的文件。