非阻塞IO是如何实现的？

Question

在Java或C#或一些其他语言中，存在非阻塞IO设施，例如，用于套接字。

因此，我可以将回调函数提供给非阻塞IO，一旦非阻塞IO接收到任何内容，它就会调用我的回调函数。

我想知道它们是如何实现的。如果我在后台创建非阻塞IO，Java或C#会为它们创建后台线程吗？或者底层的操作系统对它们有本机支持？

Answer 1

在Windows上，底层操作系统支持非阻塞I/O，微软的CLR利用了这一点。其他CLR实现(mono)可能也是如此，但我不确定。在Microsoft CLR上执行异步I/O时，挂起的异步I/O操作与等待这些I/O操作完成的线程(或至少托管线程)之间不存在一对一的关联。

有关Win32层的详细信息，请参阅http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365683(v=vs.85).aspx。这里还有关于I/O完成端口的信息：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa365198(VS.85).aspx

我的理解是：

1. I在某个应用程序线程上开始异步I/O操作。
2. 如果还没有，将创建一个队列(实际上是一个称为I/O完成端口的内核级结构，它与我的应用程序内核空间中的一个队列相关联)。在.NET世界中，一个专门指定的称为I/O完成端口线程的线程将开始等待该队列上的I/O完成通知。这里要注意的重要一点是，我可以在不增加I/O完成端口数的情况下发出任意数量的异步I/O请求。
3. 操作系统将通过将I/O完成消息排入队列来通知应用程序I/O完成。然后，I/O完成端口线程将通过调用我的.NET应用程序中的I/O完成回调来处理该消息。同时，如果其他I/O完成，其结果将排在当前处理的结果之后。

以上几点注意事项：

1. 我确信我有一部分弄错了，但我相信它的大意是正确的。Eric或者其他人可以进来纠正我的错误，
2. 在.NET中有多个I/O完成端口线程。我不知道异步I/O请求是如何在各种I/O完成端口之间分配的。这可能是操作系统功能(其中I/O可能会返回到应用程序已打开的任何端口)。

对于Java，我确信这取决于JVM实现和特定的操作系统。我对它的了解还不够深入，无法做出更多的推测。

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