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同步、异步与阻塞、非阻塞

这里所讨论的函数是指,需要等待除CPU之外资源(等待网络包、互斥锁等)的函数,只有这类函数才会出现使得进程进入阻塞状态。等待CPU资源,进程只会从运行态转换为就绪态。

根据进程等待函数调用时的状态,函数可以分为阻塞和非阻塞。

  • 阻塞:在得到函数返回值之前,该进程处于挂起状态,不属于工作队列(可运行状态进程组成的队列),不会占用CPU资源。

  • 非阻塞:进程调用函数之后,无论是否返回结果,进程都会继续运行,进程仍处于可运行状态。

根据进程和函数之间的通信机制,函数可以分为异步和同步。

  • 同步:进程调用函数后,函数执行完成之后,才会有返回值,没有执行完成之前,不会有返回值。
  • 异步:进程调用函数后,函数会直接返回收到(可以理解为:已收到,正在处理),等到处理完成,函数会通过回调或通知的方式,将结果发送给进程。

阻塞、非阻塞与同步、异步两两组合之后,函数的调用机制如下。

  • 阻塞、同步:进程调用函数后,进程需要等待函数的返回值,在等待的时候,该进程处于挂起状态,当函数返回之后,系统切换为内核态,将该进程改变为就绪态,进入工作队列,等待CPU调度。
  • 阻塞、异步:和同步类似,但进程只需等待函数返回收到,即可将进程转换为可运行状态,等到处理完成,函数会通过回调或通知的方式,将结果发送给进程。
  • 非阻塞、同步:进程调用函数后,进程会继续运行,但由于函数在没有执行完成之前没有返回值,进程只能通过轮询进程和函数共享资源的方式来知道函数是否完成。
  • 非阻塞、异步:进程调用函数后,进程会继续运行,等到处理完成,函数会通过回调或通知的方式,将结果发送给进程。

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