今天一早的搜索，终于对同步、异步、阻塞、非阻塞、中断、轮询、多线程，协程这几个概念有了理解

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感觉从控制流的角度理解这几个概念是最方便的，控制流就是现在做什么、接下来做什么、再接下来做什么。。。

当然要精准把握还是要从寄存器上下文、内核态和用户态的角度来看

同步意思就是只有一个控制流
异步意思就是至少有两个控制流
阻塞、非阻塞这个词多出现在 Linux 的 IO 模型中，是专有名词，不能望文生义，一定要了解那几个 IO 模型实际做了什么，也许这里面还有一些历史因素吧，感觉能不用这两个词语就不用这两个词语
中断、轮询这两个词我在 CPU 相关的文章中经常见到，描述键盘输入打断 CPU 原有的控制流、CPU 周期性的访问某段地址空间，两种方式给 CPU 的压力不一样。看到很多文章说什么“中断是一种硬件轮询，中断是不断的检测某个标志位”，但是我还是觉得两者完全不一样，对 CPU 而言，中断是被动的，轮询是主动的
多线程、协程前者是系统层面的，后者是语言层面的。之前这里面我有个误区，我一直认定一个线程才能代表一个控制流，协程是一个控制流里的魔法操作，现在不这么想了，之后多写写代码再加深理解

在 v 站上搜索帖子，有 V 友说协程分为有栈协程和无栈协程（似乎协程和协程还都不太一样），也有 v 友说要了解协程还是先从 EventLoop 看起，我感觉协程和闭包应该有关系，要调度各个控制流就需要保存上下文。

今天一早的搜索，走过最多的弯路是判断不同人对这些概念的理解，尤其是各式的比喻，目前对这些概念有了一个稳定自洽的印象，接下来写代码看看原理看有没有什么新的理解

希望这段能给对这些概念比较模糊的 v 友带来点启发，然后对这些概念有更准确理解的前辈还望多赐教

Supplement 1 Mar 28, 2023

我之前的理解不对

协程

轮询

CPU

阻塞

14 replies 2023-03-11 20:43:09 +08:00

churchmice

Mar 11, 2023

其实花点时间，好好把 csapp 看一遍，相信我，长此以往对你有帮助
基础还是要打牢，虽然平常 crub 惯了

shitx

Mar 11, 2023 via iPhone

单论协程最近看了一些资料确实还有挺多细分，对称和非对称协程，有栈和无栈，coroutine 和 fiber ，1 对 N 和 M 对 N 等等，不过核心确实就是保存上下文，保存的方式大致按照解释器和编译器的实现划分，前者可以利用延续和闭包实现，后者通常是一组汇编指令保存寄存器状态比如 setjmp 这种。推荐这篇文章我觉得挺好： https://graphitemaster.github.io/fibers/

ugpu

Mar 11, 2023

没其他意思. 感慨下
现在这些框架完善拿来即用编程门槛降低. 这些都是基础知识了, 或者说一个标准程序员的基础知识.

roycestevie6761

Mar 11, 2023

可能你写的代码太高层了，这些概念对于我这种工作学习中几乎用纯 C 的人来说，基本不用刻意理解，因为代码里无时无刻不操作中断、寄存器、内核用户态什么的。

我觉得搞底层高层需要什么再学什么，不然没多大意义。像你说的寄存器什么的，搞 go java js 的啥时候也用不到的，没必要学我觉得

gant

Mar 11, 2023

我基础知识不高，都是直接上各种框架库。

TWorldIsNButThis

Mar 11, 2023

对称非对称现在没啥意义，都是上古的东西了，除非你用 lua 可能会涉及到一些这个内容，反正我不用

自 C#开创 async 以来实际主流就是两种，一种是无栈，
实现是编译器魔法+线程池，基本就等价于给线程池（ eventloop ）喂 task
c# rust kotlin js python c++ std 都这种，async await 关键字就是给编译器的提示可以把后面的代码编译成给线程池喂 task

一种是有栈
也就是运行时把操作系统那套线程数据结构+调度器自己在语言内实现一遍，然后再把调度的结果喂给线程池去执行
go java c++ boost
所以不用特别的关键字，只需要用的地方 ofVirtual （ java ）或者 go 让运行时用语言内置的线程数据结构+调度器来承接接下来要运行的函数，以及函数内调用的函数。这样不断地递归调用，就形成了一个函数调用栈，这就是有栈协程说的那个栈

shxxy

Mar 11, 2023

中断确实是“轮询”，不过是硬件去查询而不是软件。CPU 会在执行几条指令之后检查中断寄存器的状态，如果被设置了中断，会先保存上下文，然后跳到系统中断表里指定位置执行。有些文章说中断不是轮询，是因为不是软件去轮询，硬件操作要高效得多，说简单点 CPU 执行程序的方式也就是 while { exec(*(pc++)); check_interruption(); }，也能说成是个“写”了个死循环

进程、线程、协程都差不多，都是对 CPU 的抽象（相似的，fs 是对磁盘的抽象 etc ），只是实现层面不太一样而已，进程和线程都是内核态的玩意，协程是用户态

encro

Mar 11, 2023

我：请解释一下同步、异步、阻塞、非阻塞、中断、轮询、多线程，协程这几个概念

gptchat:

同步：指的是在执行一个操作时，必须等待该操作完成后才能进行下一步操作。在同步模式下，程序的执行顺序是由代码的顺序决定的。

异步：指的是在执行一个操作时，不需要等待该操作完成，可以同时进行其他操作。在异步模式下，程序的执行顺序不受代码顺序的限制，而是由事件的发生顺序决定的。

阻塞：指的是在执行一个操作时，如果该操作没有完成，程序会一直等待，直到该操作完成后才能继续执行下一步操作。

非阻塞：指的是在执行一个操作时，如果该操作没有完成，程序不会等待，而是立即返回，继续执行下一步操作。

中断：指的是在执行一个操作时，如果发生了某个事件，程序会暂停当前操作，转而去处理事件，处理完事件后再回到原来的操作继续执行。

轮询：指的是在执行一个操作时，程序会不断地查询某个状态或者事件是否发生，直到状态或事件发生为止。

多线程：指的是在一个程序中同时执行多个线程，每个线程可以独立执行一个任务，从而提高程序的并发性和效率。

协程：指的是一种轻量级的线程，可以在一个线程中同时执行多个协程，每个协程可以独立执行一个任务，从而提高程序的并发性和效率。协程的切换是由程序自己控制的，不需要操作系统的干预，因此具有很高的效率。

encro

Mar 11, 2023

既然提到轮询，你就必须提 push 和 pull ，哈哈

alexleee

Mar 11, 2023

同步，异步要看在哪个层面，站在 JVM 层面、框架层面和操作系统层面可能结果都不同

statumer

Mar 11, 2023

你这只是看了个科普水平，没写过 event loop 和 epoll 是不可能搞明白的。

ysc3839

Mar 11, 2023 via Android

@TWorldIsNButThis 无栈协程和线程池没有必然联系，本质是可以中途返回的子程序，也可以看成是回调函数的语法糖。C++和 Javascript 的无栈协程都没有和线程池或 event loop 绑定。Python 是和 event loop 绑定的，不能直接当回调函数用。

adian

Mar 11, 2023

@statumer 是的，确实没有写过，这个安排上了。基础真重要

Dorian101

Mar 11, 2023

同步（ Synchronous ）和异步（ Asynchronous ）：
同步和异步是指程序执行的方式，其中同步指程序按顺序执行，每个任务必须等待前面的任务执行完成后才能执行，而异步则指程序可以在执行一个任务时同时执行另一个任务，不需要等待前一个任务执行完毕。

阻塞（ Blocking ）和非阻塞（ Non-blocking ）：
阻塞和非阻塞是指程序在等待一个操作完成时的状态，其中阻塞指程序在等待操作完成期间无法执行其他操作，而非阻塞则指程序在等待操作完成的同时可以继续执行其他操作。

中断（ Interrupt ）和轮询（ Polling ）：
中断和轮询是指程序获取外部事件的方式，其中中断指程序通过注册一个中断处理程序来响应事件，而轮询则指程序周期性地查询事件是否发生。

多线程（ Multithreading ）：
多线程是指在一个进程内同时执行多个线程，每个线程可以独立地执行不同的任务。多线程可以提高程序的并发性和响应性，但也需要考虑线程同步和资源竞争等问题。

协程（ Coroutine ）：
协程是一种轻量级的线程，可以在同一个线程内实现多个协程的切换，从而实现并发执行。协程可以提高程序的并发性和响应性，也可以避免多线程中的线程同步和资源竞争问题。