方法一：使用fcntl來置O_ASYNC位。
這個方法的效果是，當輸入緩存中的輸入資料就緒時（輸入資料可讀），核心向用F_SETOWN來綁定的那個程序發送SIGIO信号。此時程式應該用getchar等函數将輸入讀入。
1.首先，為SIGIO信号設定一個處理函數，用來讀取并處理位于輸入緩存中的資料。
signal ( SIGIO , void ( * getmyinput ) ( int signum ) );
2.設定一個用來接受SIGIO信号的程序。用fcntl函數。
fcntl ( my_fd , F_SETOWN, getpid() );
3.得到檔案描述符的狀态标志集，為該狀态标志集添加一個O_ASYNC屬性。
int flags = fcntl ( my_fd , F_GETFL);
fcntl ( my_fd , F_SETFL , flags | O_ASYNC);
第二種方法：使用 aio_read() 方法—— <aio.h>
air_read是異步非阻塞IO，是一種處理與I/O 重疊進行的模型。讀請求(aio_read())會立即傳回，說明讀請求已經成功發起了。在背景完成讀操作的同時時，應用程式然後會執行其他處理操作。當
read
的響應到達時，就會産生一個信号或執行一個基于線程的回調函數來完成這次 I/O 處理過程。
類似于處理器三級指令流水線。在一個程序中為了執行"多個I/O 請求"而對"計算操作"和 "I/O處理"進行重疊處理的能力.
與O_ASYNC方法不同，aio_read()方法更複雜也更靈活，它可以控制每次想要讀取的位元組數，也可以控制當滿足讀取要求的位元組數來到時，向程序發送的信号。
通過一個中間變量 struct aiocb 來作為緩存。、
當程序收到SIGIO信号，或其在aiocb.aio_sigevent.sigev_signo已經設定好的信号時，核心已經将輸入讀入到了指針aiocb.aio_buf 所指定的位置中了。
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(fromhttp://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-async/#N10056)
原作者 M. TimJones ([email protected]),顧問工程師, Emulex
2006 年 9 月 28 日
Linux® 中最常用的輸入/輸出（I/O）模型是同步I/O。在這個模型中，當請求發出之後，應用程式就會阻塞，直到請求滿足為止。這是很好的一種解決方案，因為調用應用程式在等待 I/O請求完成時不需要使用任何中央處理單元（CPU）。但是在某些情況中，I/O請求可能需要與其他程序産生交疊。可移植作業系統接口（POSIX）異步I/O（AIO）應用程式接口（API）就提供了這種功能。在本文中，我們将對這個 API概要進行介紹，并來了解一下如何使用它。
AIO簡介
Linux 異步 I/O 是 Linux 核心中提供的一個相當新的增強。它是 2.6 版本核心的一個标準特性，但是我們在 2.4版本核心的更新檔中也可以找到它。AIO 背後的基本思想是允許程序發起很多 I/O 操作，而不用阻塞或等待任何操作完成。稍後或在接收到I/O 操作完成的通知時，程序就可以檢索 I/O 操作的結果。
I/O模型
在深入介紹 AIO API 之前，讓我們先來探索一下 Linux 上可以使用的不同 I/O模型。這并不是一個詳盡的介紹，但是我們将試圖介紹最常用的一些模型來解釋它們與異步 I/O 之間的差別。圖 1給出了同步和異步模型，以及阻塞和非阻塞的模型。
圖 1. 基本 Linux I/O模型的簡單矩陣
每個 I/O 模型都有自己的使用模式，它們對于特定的應用程式都有自己的優點。本節将簡要對其一一進行介紹。
同步阻塞I/O
最常用的一個模型是同步阻塞 I/O模型。在這個模型中，使用者空間的應用程式執行一個系統調用，這會導緻應用程式阻塞。這意味着應用程式會一直阻塞，直到系統調用完成為止（資料傳輸完成或發生錯誤）。調用應用程式處于一種不再消費CPU 而隻是簡單等待響應的狀态，是以從處理的角度來看，這是非常有效的。
圖 2 給出了傳統的阻塞 I/O模型，這也是目前應用程式中最為常用的一種模型。其行為非常容易了解，其用法對于典型的應用程式來說都非常有效。在調用
read
系統調用時，應用程式會阻塞并對核心進行上下文切換。然後會觸發讀操作，當響應傳回時（從我們正在從中讀取的裝置中傳回），資料就被移動到使用者空間的緩沖區中。然後應用程式就會解除阻塞（
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調用傳回）。
圖 2. 同步阻塞 I/O模型的典型流程
從應用程式的角度來說，
read
調用會延續很長時間。實際上，在核心執行讀操作和其他工作時，應用程式的确會被阻塞。
同步非阻塞I/O
同步阻塞 I/O 的一種效率稍低的變種是同步非阻塞 I/O。在這種模型中，裝置是以非阻塞的形式打開的。這意味着 I/O操作不會立即完成，
read
操作可能會傳回一個錯誤代碼，說明這個指令不能立即滿足（
EAGAIN
或
EWOULDBLOCK
），如圖 3 所示。
圖 3. 同步非阻塞 I/O模型的典型流程
非阻塞的實作是 I/O指令可能并不會立即滿足，需要應用程式調用許多次來等待操作完成。這可能效率不高，因為在很多情況下，當核心執行這個指令時，應用程式必須要進行忙碌等待，直到資料可用為止，或者試圖執行其他工作。正如圖3 所示的一樣，這個方法可以引入 I/O 操作的延時，因為資料在核心中變為可用到使用者調用
read
傳回資料之間存在一定的間隔，這會導緻整體資料吞吐量的降低。
異步阻塞I/O
另外一個阻塞解決方案是帶有阻塞通知的非阻塞 I/O。在這種模型中，配置的是非阻塞 I/O，然後使用阻塞
select
系統調用來确定一個 I/O 描述符何時有操作。使
select
調用非常有趣的是它可以用來為多個描述符提供通知，而不僅僅為一個描述符提供通知。對于每個提示符來說，我們可以請求這個描述符可以寫資料、有讀資料可用以及是否發生錯誤的通知。
圖 4. 異步阻塞 I/O 模型的典型流程(select)
select
調用的主要問題是它的效率不是非常高。盡管這是異步通知使用的一種友善模型，但是對于高性能的I/O 操作來說不建議使用。
異步非阻塞I/O（AIO）
最後，異步非阻塞 I/O 模型是一種處理與 I/O 重疊進行的模型。讀請求會立即傳回，說明
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請求已經成功發起了。在背景完成讀操作時，應用程式然後會執行其他處理操作。當
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的響應到達時，就會産生一個信号或執行一個基于線程的回調函數來完成這次 I/O 處理過程。
圖 5. 異步非阻塞 I/O模型的典型流程
在一個程序中為了執行多個 I/O 請求而對計算操作和 I/O 處理進行重疊處理的能力利用了處理速度與 I/O速度之間的差異。當一個或多個 I/O 請求挂起時，CPU 可以執行其他任務；或者更為常見的是，在發起其他 I/O 的同時對已經完成的I/O 進行操作。
異步 I/O 的動機
從前面 I/O 模型的分類中，我們可以看出 AIO 的動機。阻塞模型需要在 I/O操作開始時阻塞應用程式。這意味着不可能同時重疊進行處理和 I/O 操作。同步非阻塞模型允許處理和 I/O操作重疊進行，但是這需要應用程式根據重制的規則來檢查 I/O 操作的狀态。這樣就剩下異步非阻塞 I/O 了，它允許處理和 I/O操作重疊進行，包括 I/O 操作完成的通知。
除了需要阻塞之外，
select
函數所提供的功能（異步阻塞 I/O）與 AIO類似。不過，它是對通知事件進行阻塞，而不是對I/O 調用進行阻塞。