Linux异步IO的状态

作者:编程家 分类: linux 时间:2025-09-08

Linux异步IO的状态

在Linux中,异步IO是一种高效的IO操作方式,它能够在IO操作进行的同时,允许程序继续执行其他任务,提高了系统的并发能力和响应速度。在异步IO中,IO操作会被分为多个状态,每个状态都代表了IO操作在不同阶段的状态。

IO请求已提交(Submitted)

在异步IO中,当应用程序发起一个IO请求时,该请求会被提交给内核进行处理。在这个状态下,应用程序不会被阻塞,可以继续执行其他任务。

IO请求已接受(Accepted)

一旦内核接收到了应用程序发起的IO请求,该IO请求会进入"已接受"状态。在这个状态下,内核会对请求进行初步的处理,包括检查IO请求的合法性等。

IO请求已排队(Queued)

在"已接受"状态之后,IO请求会进入队列等待处理。在这个状态下,内核会根据IO请求的优先级和时间顺序等因素,将其放入合适的IO队列中。

IO请求正在处理(Processing)

当IO请求从队列中被选中时,它会进入"正在处理"状态。在这个状态下,内核会进行实际的IO操作,包括读取或写入数据等。

IO请求已完成(Completed)

一旦IO请求的处理完成,它会进入"已完成"状态。在这个状态下,内核会将IO请求的结果返回给应用程序,并通知应用程序可以继续进行其他操作。

IO请求已取消(Cancelled)

在IO请求进行的过程中,如果应用程序决定取消该IO请求,那么该请求会进入"已取消"状态。在这个状态下,内核会停止当前IO请求的处理,并将结果返回给应用程序。

案例代码:

以下是一个简单的使用异步IO的案例代码,通过读取文件的方式演示了异步IO的使用过程:

c

#include

#include

#include

#include

#include

#define BUF_SIZE 4096

int main() {

int fd;

struct aiocb aio;

char buffer[BUF_SIZE];

// 打开文件

fd = open("example.txt", O_RDONLY);

if (fd == -1) {

perror("open");

exit(1);

}

// 初始化异步IO请求

aio.aio_fildes = fd;

aio.aio_buf = buffer;

aio.aio_nbytes = BUF_SIZE;

aio.aio_offset = 0;

// 提交异步IO请求

if (aio_read(&aio) == -1) {

perror("aio_read");

exit(1);

}

// 等待异步IO请求完成

while (aio_error(&aio) == EINPROGRESS);

// 获取异步IO请求的结果

ssize_t bytesRead = aio_return(&aio);

if (bytesRead == -1) {

perror("aio_return");

exit(1);

}

// 输出读取到的数据

printf("Read %ld bytes: %s\n", bytesRead, buffer);

// 关闭文件

close(fd);

return 0;

}

以上代码使用了`aio_read`函数发起了一个异步读取文件的请求,并通过`aio_return`函数获取了读取到的数据。在这个过程中,应用程序可以继续执行其他任务,而不会被IO操作阻塞。