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java IO流:从应用程序的角度来解读一下 I/O


  • 根据大学里学到的操作系统相关的知识:为了保证操作系统的稳定性和安全性,
    一个进程的地址空间划分为 用户空间(User space) 和 内核空间(Kernel space ) 。
  • 像我们平常运行的应用程序都是运行在用户空间,只有内核空间才能进行系统态级别的资源有关的操作,比如文件管理、进程通信、内存管理等等。也就是说,我们想要进行 IO 操作,一定是要依赖内核空间的能力。
  • 并且,用户空间的程序不能直接访问内核空间。当想要执行 IO 操作时,由于没有执行这些操作的权限,只能发起系统调用请求操作系统帮忙完成。
  • 因此,用户进程想要执行 IO 操作的话,必须通过 系统调用 来间接访问内核空间。
  • 我们在平常开发过程中接触最多的就是 磁盘 IO(读写文件) 和 网络 IO(网络请求和响应)。
  • 从应用程序的视角来看的话,我们的应用程序对操作系统的内核发起 IO 调用(系统调用),操作系统负责的内核执行具体的 IO 操作。也就是说,我们的应用程序实际上只是发起了 IO 操作的调用而已,具体 IO 的执行是由操作系统的内核来完成的。
  • 当应用程序发起 I/O 调用后,会经历两个步骤:
  • 内核等待 I/O 设备准备好数据
  • 内核将数据从内核空间拷贝到用户空间。


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