I/O処理の分類まとめ

I/O処理の分類

　"I/O処理準備中の振る舞い"と" I/O処理完了の連携方法"の組み合わせにより、以下の通り分類されます。

"I/O処理準備中の振る舞い"

　カーネルがI/O処理の準備中*1だった際の、アプリケーションの振る舞いで、以下の通り分かれます。

• ブロッキングI/O: カーネルがI/O処理準備中だった際に、準備完了を待つ。
• ノンブロッキングI/O: カーネルがI/O処理準備中だった際に、準備完了を待たない。

"I/O処理完了の連携方法"

　カーネルがI/O処理を完了した際の、アプリケーションへの連携方法で、以下の通り分かれます。

• 同期I/O: アプリケーションからの問い合わせにより、処理完了を連携する。
• 非同期I/O: カーネルからの通知により、処理完了を連携する。

I/O処理の分類毎のシーケンス

　以下サイトの内容を元に、分類毎のシーケンスの違いを見てみましょう。
Boost application performance using asynchronous I/O – IBM Developer

同期ブロッキングI/O

下図より、以下が伺えます。

• ブロッキングI/O: カーネルのI/O処理の準備完了を(initiate read I/OからRead responseまで)、アプリケーションが待つ。
• 同期I/O: I/O処理の完了(Read response)をアプリケーションが問い合わせる。

同期ノンブロッキングI/O

下図より、以下が伺えます。

• ノンブロッキングI/O: カーネルのI/O処理の準備完了を、アプリケーションが待たない。
• 同期I/O: I/O処理の完了をアプリケーションが問い合わせる。

非同期ブロッキングI/O

下図より、以下が伺えます。

• ブロッキングI/O: カーネルのI/O処理の準備完了を、アプリケーションが待つ。
• 非同期I/O: I/O処理の完了をカーネルが通知する。

非同期ノンブロッキングI/O

下図より、以下が伺えます。

• ノンブロッキングI/O: カーネルのI/O処理の準備完了を、アプリケーションが待たない。
• 非同期I/O: I/O処理の完了をカーネルが通知する。

*1:ソケット送信バッファに空きがない場合や、ソケット受信バッファにデータがない場合