32 | 答疑（四）：阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的区别和联系
倪朋飞
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
你好，我是倪朋飞。
专栏更新至今，四大基础模块的第三个模块——文件系统和磁盘 I/O 篇，我们就已经学完了。很开心你还没有掉队，仍然在积极学习思考和实践操作，并且热情地留言与讨论。
今天是性能优化的第四期。照例，我从 I/O 模块的留言中摘出了一些典型问题，作为今天的答疑内容，集中回复。同样的，为了便于你学习理解，它们并不是严格按照文章顺序排列的。
每个问题，我都附上了留言区提问的截屏。如果你需要回顾内容原文，可以扫描每个问题右下方的二维码查看。
问题 1：阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的区别和联系
首先我们来看阻塞和非阻塞 I/O。根据应用程序是否阻塞自身运行，可以把 I/O 分为阻塞 I/O 和非阻塞 I/O。
所谓阻塞 I/O，是指应用程序在执行 I/O 操作后，如果没有获得响应，就会阻塞当前线程，不能执行其他任务。
所谓非阻塞 I/O，是指应用程序在执行 I/O 操作后，不会阻塞当前的线程，可以继续执行其他的任务。
再来看同步 I/O 和异步 I/O。根据 I/O 响应的通知方式的不同，可以把文件 I/O 分为同步 I/O 和异步 I/O。
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本文深入探讨了阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的概念及其联系，以及文件系统和磁盘 I/O 相关内容。阻塞 I/O会导致线程阻塞，而非阻塞 I/O允许应用程序继续执行其他任务。同步 I/O通过系统调用告知应用程序 I/O 结果，而异步 I/O则是系统先告知应用程序收到了 I/O 请求，随后再去异步处理。文章还通过具体案例和示例，解释了系统缓存对磁盘 I/O 访问的影响，以及对 MyISAM 引擎的性能优化建议。通过本文，读者可以深入了解这些技术概念，以及如何优化磁盘 I/O 访问性能。
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eagle我根据我们自己实际应用中遇到的情况，试着回复一下两个问题： 安小依 的问题，df -h 显示占用100%，而关闭应用程序后，再次df -h是85%，这一般是因为该应用程序还有指向已删除文件的文件指针没有关闭，典型的比如日志文件，虽然在操作系统中用rm命令删除了，在相应的目录中已经没有该文件了，但如果应用中还有对应的文件指针没有关闭，则实际硬盘空间还不会释放，而应用程序被关闭时，实际空间才会释放。问题中更像是有些apk文件或处理后文件的文件指针没有释放。这种情况也可以通过 lsof | grep deleted 来找到这些文件。 lvy的out of memory的问题，可以先用free或top看一下可用内存是否确实没有了，如果确实是没有内存了，那再去研究内存的问题；还有一种常见情况，内存是充足的，文件描述符的个数或进程数达到上限了，那就得调整 ulimit，可以通过 ulimit -a (注意要用php的用户）来查看，关注open files和max user processes，这两个默认很小，1k和4k，建议调整到加两个0.作者回复: 谢谢😊
2019-03-26421
MaxwellWindows和linux有很大区别吧？如果想深入了解windows，有什么可以推荐的书吗？作者回复: Windows书籍最推荐的是《Windows Internals 7th edition》
2019-03-148- ninuxer打卡day33 感恩作者带来的分享，提前祝新年快乐！
作者回复: 新年快乐！
2019-02-0128 - Ivy老师您好，我最近在生产环境遇到一个问题，centos7频繁报错tcp out of memory ，访问页面时css文件响应头200，但是响应正文为空，我猜测就是因为tcp问题，有时候又能正常返回，每次重启php fpm就能解决问题，cat /proc/net/sockstat 的时候tcp 行mem值在fpm重启前后差距很大，同时tw状态的连接也很多，alloc也很大，我该怎么去找原因？能看到每个tw状态的连接占用多少tcp 内存吗？或者怎么查询php fpm为何没有释放tcp内存？
作者回复: 可以考虑调整 tcp_max_tw_buckets、ip_conntrack_max、ip_conntrack 这些内核选项
2019-02-197 
没有昵称我觉得同步异步io的提问者并不是想要理解字面意思，而是想要了解内部的工作模式，之前看过一篇文章讲解的比较好，把io分成了几个阶段，不同类型的io每个阶段都干了什么，回头再找下作者回复: 欢迎分享一下链接
2020-08-0132
LA老师，看了您的文章，有个问题一直在困扰这我。文章所说进程不可中断状态有可能是因为等待io响应，那这里的等待io响应包括等待从套接字读取数据么？如果是包括的话对于阻塞io来讲岂不是只要有阻塞进程就一直处在不可中断状态，从而无法被kill信号杀掉？作者回复: 不包括套接字
2019-06-012
allan原文：DataService 停止后，bi iowait 都降到0，说明此时的所有数据都已经在系统的缓存中了。 这里所有数据指的是 数据库文件 中的数据 是吗？不包括索引。作者回复: 嗯，数据库文件
2019-03-242
blackpiglet老师，在工作中遇到了 Ubuntu 16.04 系统死机的问题，和性能优化并不直接相关，不过还是想问一下遇到这种问题该如何分析。我能想到的步骤是： 1. 看 /var/crash 下是否有 kernel panic 的记录； 2. 看 /var/log/syslog 下是否有应用程序异常记录； 3. 看服务器上主要的应用程序日志，是否有异常； 4. 查看是否有 coredump 文件； 5. 查看 IPMI 日志，是否有硬件异常。 有的时候这一趟下来，还是没有什么收获，请问老师有没有其他需要注意的？作者回复: 系统日志肯定是最有效的，一般都会留下一些线索。死机的时候，如果可以通过IPMI看到服务器的Console，那也有可能看到一些线索（比如内核中的错误或者内核栈等等）。
2019-02-012
geraltlaush老师，读文件系统的内容不会引起buffer升高吧，读块设备会引起，我做了文章的实验发现 r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 1 0 0 1620788 0 431512 0 0 348 70 415 585 2 4 94 0 0 0 0 0 1618488 0 431948 0 0 480 0 1605 2056 1 4 96 0 0 0 0 0 1619524 0 431788 0 0 16 0 1157 1674 1 2 97 0 0 2 0 0 1499696 0 548464 0 0 116905 281 5084 7062 3 14 82 1 0 2 0 0 1495664 0 552444 0 0 4964 125 2996 4413 2 6 92 0 0 2 0 0 1329960 0 646564 0 0 34028 0 8495 10589 21 24 53 1 0 2 0 0 1152440 0 769524 0 0 142805 206 13584 16541 19 32 48 1 0 3 0 0 1112028 0 783200 0 0 44753 86 14794 20490 19 23 57 0 0 0 0 0 1050900 0 809624 0 0 36540 0 8927 13517 5 20 75 0 0 0 0 0 1050892 0 809636 0 0 0 0 1277 1879 1 2 97 0 0 0 0 0 1050632 0 809644 0 0 0 0 1344 1953 1 2 97 0 0 buffer并没有升高作者回复: 是的，读文件内容的时候不会的。文中指的是执行 find 命令查找文件的情景
2019-02-012
安小依老师，今天遇见了一个问题: 系统使用 df -h 显示磁盘占用100%了，而且应用程序(这是一个不停下载 apk 文件、解压缩并分析 apk文件的应用程序)在命令行也提示磁盘空间不足了。但是，关闭应用程序后，再次 df-h 统计，却发现这次磁盘占用是 85%，释放了 15%大约150G 的空间…能大概推测出来为什么关闭应用后，磁盘空间突然多了的原因吗？作者回复: 解压缩很可疑，有没有看看这些apk解压后的大小？
2019-03-0121
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