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異步IO，通常簡(jiǎn)寫為aio，是指在操作系統(tǒng)和用戶空間之間實(shí)現(xiàn)同步功能的異步API，是linux系統(tǒng)上特有的特性。在Linux系統(tǒng)中，主要有Linux系統(tǒng)API（POSIX標(biāo)準(zhǔn)）實(shí)現(xiàn)的io_submit/io_get函數(shù)和linux內(nèi)核所提供的內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序libaio，兩者可以用來實(shí)現(xiàn)異步I/O。本文將介紹libaio編程接口的使用，包括如何使用libaio函數(shù)，以及l(fā)ibaio提供的異步I/O功能的具體實(shí)現(xiàn)。
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首先，調(diào)用libaio函數(shù)io_setup創(chuàng)建異步I/O隊(duì)列并完成會(huì)話建立：
//創(chuàng)建異步IO會(huì)話
io_context_t aio_context;
int ret = io_setup(MAX_IO_DEPTH, &aio_context);
if(ret
printf(“Failed to setup io_context”);
要執(zhí)行一個(gè)異步的I/O操作，應(yīng)用程序需要調(diào)用io_submit函數(shù)，該函數(shù)接受一個(gè)iocb結(jié)構(gòu)體指針作為參數(shù)，該結(jié)構(gòu)體可以讓應(yīng)用程序描述想要執(zhí)行I/O操作的細(xì)節(jié)，重要的字段包括文件指針、偏移量、緩沖區(qū)地址和要操作的數(shù)據(jù)大?。?/p>
//初始化iocb結(jié)構(gòu)體
struct iocb iocb;
io_prep_pwrite(&iocb, fd, buf, data_len, 0);
//提交I/O請(qǐng)求
ret = io_submit(aio_context, 1, &iocb);
if (ret
printf(“Failed to submit I/O request”);
在I/O操作完成之后，應(yīng)用程序可以調(diào)用io_getevents函數(shù)等待I/O請(qǐng)求的完成。該函數(shù)的原型為：
int io_getevents(aio_context_t ctx_id, long min_nr, long nr, struct io_event *events, struct timespec *timeout);
當(dāng)調(diào)用io_getevents函數(shù)時(shí)，如果有I/O操作已經(jīng)完成，該函數(shù)就會(huì)將I/O操作提交，將結(jié)果保存在event結(jié)構(gòu)體變量中。如果I/O操作還未完成，則系統(tǒng)將進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到I/O操作完成后，等待的線程就會(huì)被喚醒，并返回完成的I/O操作的結(jié)果：
//等待完成的I/O操作
int nr_events;
struct io_event events[MAX_IO_DEPTH];
//timeout為NULL表示一直等待
ret = io_getevents(aio_context, 1, MAX_IO_DEPTH, events, NULL);
if (ret > 0)
nr_events = ret;
在應(yīng)用程序不需要使用異步I/O時(shí)，應(yīng)用程序調(diào)用io_destroy函數(shù)釋放由io_setup函數(shù)分配的異步I/O會(huì)話：
//釋放I/O會(huì)話
ret = io_destroy(aio_context);
if (ret
printf(“Failed to destroy the aio context”);
以上就是libaio函數(shù)實(shí)現(xiàn)異步I/O功能的大致使用過程，通過使用libaio應(yīng)用程序可以更高效地處理I/O操作，而不必?fù)?dān)心I/O操作會(huì)阻塞系統(tǒng)其他活動(dòng)。
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網(wǎng)站名稱：異步IOLinux異步IO之libaio使用介紹（libaiolinux）
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