异步的底层实现

Question

很好奇编程语言的异步支持是怎么实现的？
没搜到什么权威的文章，很多都是说另外开线程去做？
难道不需要操作系统的支持吗

Answer 1

DMA（直接内存访问）
拥有DMA功能的硬件在和内存进行数据交换的时候可以不消耗CPU资源。
只要CPU在发起数据传输时发送一个指令，硬件就开始自己和内存交换数据，在传输完成之后硬件会触发一个中断来通知操作完成。
这些无须消耗CPU时间的I/O操作正是异步操作的硬件基础。

Answer 2

1.我们所说的线程都需要操作系统支持，比如很久以前 应该是C98吧我们在C 语言中几乎找不到可以支持任何操作系统的多线程库。java 中的多线程是jvm 在底层对操作系统的线程进行啦抽象封装。
2.JS 是目前使用最多的异步编程语言。他的底层其实也是通过多线程操作做的--》message模型

Answer 3

说到异步通常是指IO操作异步，操作系统可以支持，如果不支持，需要库来模拟。例如windows中的I/O Complete port是真正的异步。原理上，用户代码调用异步IO请求的系统调用，操作系统将请求放在设备队列里面，IO完成后，操作系统找到队列中相应的请求，并通知用户代码（回调）

理论上，库或语言也可以在用户空间模拟这个过程。

Answer 4

举个栗子，NodeJS 异步是基于线程池原理的，在 *nix 系统上自行实现了线程池，而在 windows 使用了系统的 IOCP，它们被封装为 libuv 层实现跨平台。

Answer 5

有两种方向：

1. 把程序内的 "执行流" (为避免混淆，下称语言线程) 绑定到操作系统提供的原生线程 (下称OS线程)，由OS负责调度。典型例子是常见那个JVM。

2. 在程序内自己管理执行流，解释器/运行时负责调度。即"绿色线程"。

   一个OS线程可能对应这样的代码:

   for p in 语言线程:
       p.向前执行几条指令()

   或

   for p in 任务队列:
       p.run()

   典型例子是lua

---

更复杂的情况可能两种都有: 考虑一个用了多个JVM线程的 (有多线程的语言的解释器)。