同步和异步是计算机程序中经常使用的两个概念。同步是指需要等待某个操作完成后才能进行下一步操作,而异步则是在操作完成之前可以进行其他操作。简而言之,同步需要等待结果,异步则不需要。常见的同步操作包括阻塞式调用和循环等待,而异步则常见于回调函数和事件驱动的程序设计中。了解同异步的区别可以帮助程序员更好地设计和优化程序,提升系统性能。
一、同步和异步的区别,该怎么处理?
一个IO操作其实分成了两个步骤:发起IO请求和实际的IO操作。
阻塞IO和非阻塞IO的区别在于第一步,发起IO请求是否会被阻塞,如果阻塞直到完成那么就是传统的阻塞IO,如果不阻塞,那么就是非阻塞IO。
同步IO和异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞:如果实际的IO读写阻塞请求进程,那么就是同步IO,因此阻塞IO、非阻塞IO、IO复用、信号驱动IO都是同步IO;如果不阻塞,而是操作系统帮你做完IO操作再将结果返回给你,那么就是异步IO。
同步阻塞I/O:
当进程调用某些设计I/O操作的系统调用或库函数时,比如accept()、send()、recv()等,进程便暂停下来,等待I/O操作完成后再继续运行。
同步非阻塞I/O:(
轮询)不会等待数据就绪,而是结合反复轮询来尝试数据是否就绪。
与同步阻塞I/O相比,同步非阻塞I/O好处是在一个进程中可以同时处理多个I/O操作,而不是阻塞在一个I/O操作上
多路I/O就绪通知:
(I/O复用)允许进程通过一种 *** 来同时监听所有文件描述符,并可以快速获得所有就绪的文件描述符,然后只针对这些文件描述符进行数据访问。我们常用的select、poll、epoll等函数使用了I/O复用模型。
与同步非阻塞I/O相比,I/O复用模型的优势在于可以同时等待多个(而不只是一个)套接字描述符就绪
信号驱动式I/O:
需要开启套接字的信号驱动I/O功能,并通过sigaction系统调用安装一个信号处理函数。sigaction函数立即返回,我们的进程继续工作,即进程没有被阻塞。当数据报准备好时,内核会为该进程产生一个SIGIO信号,这样我们可以在信号处理函数中调用recvfrom读取数据报,也可以在主循环中读取数据报。无论如何处理SIGIO信号,这种模型的优势在于等待数据报到达期间不被阻塞。
异步I/O(AIO):
启动某个操作,并让内核在整个操作(包括等待数据和将数据从内核复制到用户空间)完成后通知应用进程。
与信号驱动式I/O的区别在于:信号驱动式I/O在数据报准备好时就通知应用进程,应用进程还需要将数据报从内核复制到用户进程缓冲区;而异步I/O模型则是整个操作完成才通知应用进程,应用进程在整个操作期间都不会被阻塞。
更多讨论见:
怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别?
二、同步和异步的区别是什么?
优质答案1:
同步和异步的区别:
1、在计算机领域,同步就是指一个进程在执行某个请求的时候,若该请求需要一段时间才能返回信息,那么这个进程将会一直等待下去,直到收到返回信息才继续执行下去;异步是指进程不需要一直等下去,而是继续执行下面的操作,不管其他进程的状态。当有消息返回时系统会通知进程进行处理,这样可以提高执行的效率。
2、而我们平时经常讨论的同步问题多发生在多线程环境中的数据共享问题。即当多个线程需要访问同一个资源时,它们需要以某种顺序来确保该资源在某一特定时刻只能被一个线程所访问,如果使用异步,程序的运行结果将不可预料。因此,在这种情况下,就必须对数据进行同步,即限制只能有一个进程访问资源,其他线程必须等待。
实现同步的机制主要有临界区、互斥、信号量和事件
3、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资 源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
4、互斥量:采用互斥对象机制。 只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有一个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不同应用程序的公共资源安全共享 .互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。
5、信号量:它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目 。信号量对象对线程的同步方式与前面几种 *** 不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。
6、事件:通过通知操作的方式来保持线程的同步,还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作 。
优质答案2:
首先说明一点的是,异步电机只用于电动机,极少用作发电机,都是同步电机用来发电。
异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电,使其产生旋转磁场,转速为n0,即同步转速。不同的磁极对数p,在相同频率f=50hz的交流电作用下,会产生不同的n0,n0=60f/p。
工作原理如下:
对称3相绕组通入对称3相电流,产生旋转磁场,磁场线切割转子绕组,根据电磁感应原理,转子绕组中产生e和i,转子绕组在磁场中受到电磁力的作用,即产生电磁转矩,使转子旋转起来,转子输出机械能量,带动机械负载旋转起来。
转子转速n
三、同步异步区别?
方式不同 1、异步通信通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会。
2、同步通信则是以数据中抽取同步信息。
四、网络编程里的同步和异步有啥区别的?
网络编程中,同步的意思是说,进行收发数据,等到数据真正发送出去或者接受到,才返回;而异步的意思是,可以把数据发送到缓冲区立即返回,而发送成功的消息是通过事件通知的。
异步可以腾出更多的CPU来处理其他事情,所以异步的方式比较灵活。
线程同步是指,多个线程协同完成一件工作,一个线程需要等待其他线程完成相关的工作,才能接着往下运行。
线程同步一般采用互斥体,信号量,消息等方式。
五、同步电路与异步电路最主要的区别?
一、原理不同 同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作,而异步电路不使用时钟脉冲做同步,其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。
二、优点不同 由于异步电路具有下列优点--无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效能、模块性、可组合和可复用性--因此近年来对异步电路研究增加快速,论文发表数以倍增,而Intel Pentium 4处理器设计,也开始采用异步电路设计。 v异步电路主要是组合逻辑电路,用于产生地址译码器、FIFO或RAM的读写控制信号脉冲,其逻辑输出与任何时钟信号都没有关系,译码输出产生的毛刺通常是可以监控的。 同步电路是由时序电路(寄存器和各种触发器)和组合逻辑电路构成的电路,其所有操作都是在严格的时钟控制下完成的。这些时序电路共享同一个时钟CLK,而所有的状态变化都是在时钟的上升沿(或下降沿)完成的。
三、分析不同 异步时序逻辑电路分析时,还需考略各触发器的时钟信号,当某触发器时钟有效信号到来时,该触发器状态按状态方程进行改变,而无时钟有效信号到来时,该触发器状态将保持原有的状态不变。
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