在进行异步I / O时，内核如何确定I / O操作是否已完成？

Question

关于我为什么这么问的一些背景知识。几个小时前我问过这个问题

When a goroutine blocks on I/O how does the scheduler identify that it has stopped blocking?

有答案

  

所有I / O必须通过系统调用完成，并且在Go中实现syscalls的方式，它们总是通过运行时控制的代码调用。这意味着当你调用一个系统调用时，而不是直接调用它（从而放弃对内核的线程控制），运行时会收到你想要的系统调用通知，并代表goroutine执行。这允许它，例如，做一个非阻塞的系统调用而不是阻塞系统调用（基本上告诉内核，“请做这件事，但不要阻塞，直到它完成，立即返回，并在结果后让我知道准备好了”）。这允许它在此期间继续做其他工作。

因此，根据我的理解，golang调度程序所做的是确保不会在等待I / O操作的线程上花费时间。相反，它以某种方式将责任推迟到内核。

但是，我希望对这个过程有更深入的了解，因为我有很多不清楚的事情。

现在这是我的理解，这可能是完全错误的。

1. 向goroutine
内的远程服务器发出I / O请求，例如GET请求
2. Golang使用一个系统调用来读取TCP流，这是一个阻塞操作，但它不是等待，而是要求内核在获取信息时得到通知。调度程序从队列中删除阻塞goroutine
3. 当内核获取所有信息时，它会将其转发到go进程，并让调度程序知道将goroutine添加回其队列。

我正在努力理解的是如何在不创建另一个线程的情况下完成I / O操作，以及内核实际“知道”I / O操作是如何完成的。是通过轮询还是有某种中断系统？

我希望这有点似乎有意义。我对这个低级别的概念很新。

Answer 1

下面的KERNEL意味着＆＃34;内核方面＆＃34;。它包括OS内核代码+加载的驱动程序。

鉴于您与远程服务器建立了TCP连接。以下是Kernel如何处理异步写/读TCP流的示例。

当您将字节数组发送到TCP流时，内核会将缓冲区流放入RAM并控制DMA系统将缓冲区复制到网卡。当DMA完成其工作时，CPU内部会有一个中断被调用。内核注册的中断处理程序将把来自DMA的信号转换为完成回调，以便写入TCP流方法。当然，实际的TCP堆栈要复杂得多。这些句子只是想法是如何运作的。

对于从TCP流读取的情况，当包进入网卡时，会调用另一个中断。内核注册的另一个处理程序会将中断转换为golang端的事件。

同样，真实情况非常复杂。有许多操作系统，许多版本，许多类型的IO操作和许多硬件设备。