Nio - Epoll
2020-07-28 10:18:11 1 举报
JVM和操作系统层面的Nio-Epoll底层原理，
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大纲/内容
1、程序使用硬件是通过的系统调用实现的。 系统调用通过软中断实现。（int 80 + 调用参数） 中断调用之后，从用户态切换到用户态。
返回文档
GDT全局描述表0-100：0101.....：3
qq
tomcatint 80
客户端1
客户端2
单独线程处理读请求
硬件中断，有IO读写数据
CONN THREAD1.放大 C10K本质：阻塞BIO
tomcat nginx accepter blocking！！web servernginx处理的是静态资源，没有数据加工的过程，tomcat有数据计算，当有共享资源的争抢，最后变成串行处理
并发数500（客户端）
JVM
QQ
T1recv(5 block
IO线程和工作线程是同一个线程IO/Worker线程池
kernel 人 程序 方法+硬件 5.x内核几百个系统调用
nginx只读取静态文件，不做数据加工，可以做到高性能的并行处理
晶振
连接
发送数据
IO Thread1
技术选型失败架构师：技术选型懂原理！
上电
网络侧：IO偏向内核BIO NIO 多路复用器
0~255/1字节0x80=128
IO/worker Thread
同步异步阻塞非阻塞
客户端
争抢资源
systemcall
0-10000.......
tomcat涉及共享资源的处理时会变成串行处理。
中断： 软中断int 0x80
redis单一工作线程的模型。
返回数据
NIONew IO
客户端3
响应中断
发送中断
时间中断
JDK层面：New IO
worker Thread 1redis 6.x 之后可以开启多IO线程。假如线程一多，有没有问题？取决于共享数据
操作系统层面：NonBlocking
数据放到内存中
IDT中断表128：回调
IO Thread 2
Worker线程池2并行数
其他程序处理
select 多路复用
内存空间（存储文件句柄状态）8#fd（epoll实例）3#fd accept9#fd recv
memory
静态文件
问题：1、select需要程序给内核复制fds：如果内核记录可以提升性能；2、内核需要轮询：做功， 受:如果计算机存在某种机制，到达通知。
客户端4
1、多路复用器select， poll，epoll只判定状态2、自己recv fd，读取数据 同步模型
CPU
读取数据
1、OS
Worker Thread 2进行计算
硬件中断
读取文件
IO线程池2并行数
DMA
select（fds）
NIO
kernel
共享数据（lock）
中断调用
NIONonBlocking
CPU 1
socket选项--nonblock
TOMCAT的线程模型
网卡
IO线程池10并行
3fd9fd
问题：1、放大： C10K FDS文件描述符过多每循环：rec O(n) 系统调用+时间复杂度，成本过高2、缩小：c10k 只有一个客户端发来数据性能损耗O(n-1)多条路复用了一次调用得到具体的到来情况
channelbufferselecter
Nginx的线程模型
保护模式
IO硬件
集群、加机器
Worker Thread1进行计算
硬盘
IO/Worker Thread
2、 IObio epoll
单机性能压榨
内存
FS(fileSystem)
1、多路复用器，只判定状态 ->[epoll]2、自己recv fd，读取数据 同步模型3，linux: IO上没有异步，windows io: iocp 异步IO读取到的数据，可以当前线程处理，同步处理；别线程处理，异步处理
JVM使用strace -ff 指令去追踪redis和nginx，即可看到他们是使用epoll的。
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