Io_uring — интерфейс ядра Linux для асинхронных операций ввода-вывода. 4 Он был представлен в 2019 году в версии 5.1 для решения проблем производительности и масштабируемости в традиционной системе ввода/вывода. 4

Работа io_uring основана на использовании кольцевых буферов, которые совместно используются программами и ядром системы. 4 Запросы ввода-вывода ставятся в очередь и обрабатываются асинхронно. 4

Процесс работы включает следующие этапы: 3

1. Очередь отправки (SQ). 3 Приложения отправляют запросы ввода-вывода в эту очередь, указывая тип операции (чтение, запись и т. д.) и соответствующие параметры (файловый дескриптор, расположение буфера, смещение и т. д.). 3 Эта очередь находится в пользовательском пространстве. 3
2. Очередь завершения (CQ). 3 После обработки отправленных запросов ядро помещает события завершения в эту очередь, указывая статус и результат каждой операции ввода-вывода. 3 Эта очередь также находится в пользовательском пространстве. 3
3. Обработка ядром. 3 Ядро эффективно обрабатывает операции ввода-вывода асинхронно, минимизируя контекстные переключения и копирование данных между пользовательским и ядром. 3 Оно управляет очередями отправки и завершения, обеспечивая оптимальное выполнение операций ввода-вывода. 3

Некоторые преимущества использования io_uring:

• Улучшение производительности. 3 Асинхронный ввод-вывод позволяет приложению продолжать обработку других задач, ожидая завершения операций ввода-вывода. 3
• Масштабируемость. 3 Асинхронный ввод-вывод позволяет приложениям обрабатывать большое количество одновременных операций ввода-вывода без ограничений традиционных синхронных моделей. 3