與i/o多路復用機制（如select和poll）相比，異步i/o通過信號通知機制，使得進程不需要反復查詢i/o狀態，而是由內核主動向進程發送信號（如sigio）來通知i/o狀態的變化。
1、I/O多路復用與異步I/O的區別
I/O多路復用（select/poll/epoll）
在多路復用機制中，進程使用select、poll或epoll等系統調用來主動查詢文件描述符的狀態，即等待某個文件描述符變得可讀或可寫。
這些方法雖然能有效處理多個文件描述符的事件，但本質上仍屬于同步I/O，因為進程在發起查詢時會被阻塞。
異步I/O（Asynchronous I/O）
在異步I/O中，進程通過注冊信號處理函數和設置文件描述符的異步標志，當I/O操作就緒時，內核會自動向進程發送信號（通常是SIGIO信號），不再需要主動輪詢狀態。
進程在等待I/O時可以繼續執行其他任務，收到信號后再執行相應的I/O操作。
2、實現異步I/O的步驟
在Linux中，使用異步I/O通常需要配合信號機制。
具體步驟如下：
設置文件描述符為非阻塞模式設置文件描述符的異步標志指定異步I/O事件的接收進程為SIGIO信號注冊信號處理函數2.1、設置非阻塞模式
首先，需要將文件描述符設置為非阻塞模式（O_NONBLOCK標志），以便在執行I/O操作時不會阻塞當前進程。
可以通過fcntl系統調用來實現：
代碼語言：JavaScript代碼運行次數：0運行復制
int fd = open("example.txt", O_RDWR | O_NONBLOCK);if (fd < 0) { perror("open"); return -1;}
2.2、設置異步I/O標志（O_ASYNC）
接下來，需要為文件描述符設置異步I/O標志（O_ASYNC）。該標志用于通知內核，當文件描述符上的I/O操作就緒時向接收進程發送SIGIO信號。
需要使用fcntl系統調用來完成此操作：
代碼語言：javascript代碼運行次數：0運行復制
int flags = fcntl(fd, F_GETFL); // 獲取當前標志flags |= O_ASYNC; // 增加O_ASYNC標志fcntl(fd, F_SETFL, flags); // 設置新的標志
注意：open函數無法直接通過指定O_ASYNC標志來使能異步I/O，因此必須通過fcntl來設置。
2.3、設置異步I/O事件的接收進程
默認情況下，異步I/O事件的接收進程是創建文件描述符的進程。
但如果需要將I/O事件轉交給其他進程，可以使用fcntl函數設置文件描述符的“所有者”，也就是指定哪個進程應當接收I/O事件的通知信號：
代碼語言：javascript代碼運行次數：0運行復制
fcntl(fd, F_SETOWN, getpid()); // 設置當前進程為異步I/O事件的接收進程
2.4、注冊SIGIO信號處理函數
最后，為SIGIO信號注冊信號處理函數。可以使用signal或sigaction函數為SIGIO信號注冊一個處理函數。
當文件描述符上有I/O操作就緒時，內核會向接收進程發送SIGIO信號，觸發信號處理函數的執行。
以下是信號處理函數的注冊示例：
代碼語言：javascript代碼運行次數：0運行復制
void sigio_handler(int signum) { // 執行I/O操作 char buffer[1024]; ssize_t bytes_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer)); if (bytes_read > 0) { buffer[bytes_read] = '
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