PHP7內(nèi)核剖析之I/O模型有哪些

小編給大家分享一下PHP7內(nèi)核剖析之I/O模型有哪些，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

1.同步:我客戶端（C端調(diào)用者）一個(gè)功能，該功能沒有結(jié)束前，我死等結(jié)果。

2.異步:我（c端調(diào)用者）調(diào)用一個(gè)功能，不知道該功能結(jié)果，該功能有結(jié)果后通知我，即回調(diào)通知

3.阻塞:就是調(diào)用我（s端被調(diào)用者，函數(shù)），我（s端被調(diào)用者，函數(shù)）沒有完全接受完數(shù)據(jù)或者沒有得到結(jié)果之前，我不會返回。

4.非阻塞:就是調(diào)用我（s端被調(diào)用者，函數(shù)），我（s端被調(diào)用者，函數(shù)）立即返回，得出結(jié)果后通知調(diào)用者

五種I/O模型

(1) 阻塞I/O (Blocking I/O)

當(dāng)用戶進(jìn)程進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，內(nèi)核就開始了I/O的第一個(gè)階段，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)中，當(dāng)數(shù)據(jù)都準(zhǔn)備完成后，則將數(shù)據(jù)從內(nèi)核緩沖區(qū)中拷貝到用戶進(jìn)程的內(nèi)存中，這時(shí)用戶進(jìn)程才解除block的狀態(tài)重新運(yùn)行。

(2) 非阻塞I/O (Non-Blocking I/O)

用戶進(jìn)程只有在第二個(gè)階段被阻塞了，而第一個(gè)階段沒有阻塞，但是在第一個(gè)階段中，用戶進(jìn)程不需要盲等，不停的去輪詢內(nèi)核，看數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好了，因此該模型是比較消耗CPU的。

(3) I/O復(fù)用（I/O Multiplexing)

I/O執(zhí)行的兩個(gè)階段都是用戶進(jìn)程都是阻塞的，但是兩個(gè)階段是獨(dú)立的，在一次完整的I/O操作中，該用戶進(jìn)程是發(fā)起了兩次系統(tǒng)調(diào)用。和阻塞I/O不同的是第一段可以等待多個(gè)描述符就緒

(4) 信號驅(qū)動的I/O (Signal Driven I/O)

只有在I/O執(zhí)行的第二階段阻塞了用戶進(jìn)程，而在第一階段是沒有阻塞的。該模型在I/O執(zhí)行的第一階段，當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完成之后，會主動的通知用戶進(jìn)程數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備完成，即對用戶進(jìn)程做一個(gè)回調(diào)。該通知分為兩種，一為水平觸發(fā)，即如果用戶進(jìn)程不響應(yīng)則會一直發(fā)送通知，二為邊緣觸發(fā)，即只通知一次。

(5) 異步I/O (Asynchrnous I/O)

當(dāng)用戶進(jìn)程發(fā)起系統(tǒng)調(diào)用后，立刻就可以開始去做其它的事情，然后直到I/O執(zhí)行的兩個(gè)階段都完成之后，內(nèi)核會給用戶進(jìn)程發(fā)送通知，告訴用戶進(jìn)程操作已經(jīng)完成了。

I/O多路復(fù)用技術(shù)

select

(1).select()的機(jī)制中提供一fd_set的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每一個(gè)元素都能與一打開的文件句柄（不管是Socket句柄，還是其他 文件或命名管道或設(shè)備句柄）建立聯(lián)系，建立聯(lián)系的工作由程序員完成， 當(dāng)調(diào)用select()時(shí)，由內(nèi)核根據(jù)IO狀態(tài)修改fd_set的內(nèi)容，由此來通知執(zhí)行了select()的進(jìn)程哪一Socket或文件可讀或可寫。主要用于Socket通信當(dāng)中。

(2).程序執(zhí)行select后，如果沒有數(shù)據(jù)輸入，程序會一直等待(阻塞時(shí))，直到有數(shù)據(jù)為止，也就是程序中無需循環(huán)和sleep。

(3).每次調(diào)用select，都需要把fd_set集合從用戶態(tài)拷貝到內(nèi)核態(tài)，這個(gè)開銷在fd_set很多時(shí)會很大

(4).同時(shí)每次調(diào)用select都需要在內(nèi)核遍歷傳遞進(jìn)來的所有fd_set，這個(gè)開銷在fd_set很多時(shí)也很大

(5).select支持的文件描述符數(shù)量太小了，默認(rèn)是1024

poll

(1).poll的實(shí)現(xiàn)和select非常相似，只是描述fd_set集合的方式不同，poll使用pollfd鏈表結(jié)構(gòu)而不是select的fd_set結(jié)構(gòu)，其他的都差不多。

(2).監(jiān)視描述符個(gè)數(shù)無上限；

epoll/kqueue

(1).監(jiān)視描述符個(gè)數(shù)無上限；

(2).效率提升，不是輪詢的方式，不會隨著fd數(shù)目的增加效率下降。只有活躍可用的fd才會調(diào)用callback函數(shù)；即epoll/kqueue最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它只管你“活躍”的連接，而跟連接總數(shù)無關(guān)，因此在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，epoll/kqueue的效率就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于select和poll。

(3).內(nèi)存拷貝，利用mmap()文件映射內(nèi)存加速與內(nèi)核空間的消息傳遞；

以上是PHP7內(nèi)核剖析之I/O模型有哪些的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！