异步IO

说到这里，就得说说同步I/O和异步I/O的区别了。在有些时候，同步和异步、阻塞和非阻塞很容易被混用，其实它们完全不是一回事，而且它们修饰的对象也不同。阻塞和非阻塞是指当进程访问的数据如果尚未就绪，进程是否需要等待，简单说这相当于函数内部的实现区别，即未就绪时是直接返回还是等待就绪；而同步和异步是指访问数据的机制，同步一般指主动请求并等待I/O操作完毕的方式，当数据就绪后在读写的时候必须阻塞，异步则指主动请求数据后便可以继续处理其他任务，随后等待I/O操作完毕的通知，这可以使进程在数据读写时也不发生阻塞。
POSIX1003.1标准为异步方式访问文件定义了一套库函数，这里的异步I/O（AIO）实际上就是指当用户态进程调用库函数访问文件时，进行必要的快速注册，比如进入读写操作队列，然后函数马上返回，这时候真正的I/O传输还没有开始呢。
可以看出，这种机制是真正意义上的异步I/O，而且是非阻塞的，它可以使进程在发起I/O操作后继续运行，让CPU处理和I/O操作达到更好的重叠。
POSIX的标准库中定义了AIO的一系列接口，它几乎屏蔽了一切网络通信的细节，所以对使用者而言非常简单。AIO没有提供非阻塞的open()方法，所以进程仍然使用open()系统调用来打开文件，然后填充一些描述I/O请求的数据结构，接下来调用aio_read()或aio_write()来发起异步I/O操作，一旦请求进入操作队列后，函数便返回，进程可以在此后通过aio_error()来检查正在运行的I/O操作的状态。
然而对于AIO的实现，不同的平台有不同的方法，它甚至可以完全由库函数来实现而不需要内核的支持，比如通过多线程来模拟非阻塞的aio_read()调用。但是这样一来，它的性能便大打折扣，变得毫无意义，所以实际上很多平台都没有实现它。
在Linux 2.6.16中，AIO的实现可以在/usr/include/libaio.h中看到，它采用了一套没有遵循POSIX AIO标准的接口，并且实现方式正是基于LinuxThreads内核级线程库，截至目前，这个功能还在实现中，目前的Linux AIO只能用于通过O_DIRECT标志打开的文件。