io_uring 系列文章

Linux 5.1 引入的 io_uring 为高性能异步 I/O 提供了全新的编程范式。本系列文章将系统介绍这一技术的原理与实践。

目录

1. io_uring 核心概念：全新的异步 I/O 架构

• 介绍 Submission Queue (SQ) 和 Completion Queue (CQ)
• 理解 Proactor 模式与 Zero Copy
• 为什么它比 AIO 更好？

2. io_uring vs epoll：性能与架构的较量

• 系统调用开销对比
• 内存拷贝与上下文切换
• Reactor (epoll) vs Proactor (io_uring) 的本质区别

3. liburing 基础 API 详解：从 Hello World 到文件 I/O

• 从 io_uring_queue_init 到 io_uring_submit
• 编写第一个 io_uring 文件读取程序

4. 实战：基于 io_uring 的 TCP Echo Server

• 网络编程实战：Accept, Read, Write 链式处理
• Context 管理与 user_data 技巧

5. 高级特性：榨干性能极限

• SQPOLL (0 Syscall)
• Fixed Files & Fixed Buffers
• Provided Buffers (IOSQE_BUFFER_SELECT)

6. Libevent 对 io_uring 的支持现状

• Libevent 2.2+ 的 io_uring backend
• 集成现状与性能评估

7. 反思与打破神话：为何特定场景 epoll 比 io_uring 更高效

• 无阻塞快路径（Fast Path）与延迟的博弈
• 海量空闲连接的内存占用的隐性成本
• 多线程安全与生态复杂度

8. Go 如何集成 io_uring：从 CGO 封装到纯 Go 实现

• Golang 运行时与 io_uring 的冲突与解决方案
• CGO 封装 vs 纯 Go 实现的权衡
• 内存固定、注册缓冲区与 SQPoll 工程实践
• 开源项目解析与避坑指南

9. 事件驱动代码的调试艺术：当回调成为迷宫

• GDB、rr、strace、bpftrace、perf、Sanitizer 的分层调试方法
• 事件驱动程序的内存、并发与状态机诊断
• 让 epoll/io_uring 代码本身更易调试的工程模式

10. io_uring 多线程编程模式：从线程安全到架构选型

• io_uring 线程安全模型：SQ/CQ 的 SPSC 协议与 liburing 的线程安全边界
• 四种多线程架构模式对比：Thread-per-Ring、Shared Ring、Submit/Reap 分离、SQPOLL
• 实战：Thread-per-Ring + SO_REUSEPORT 多线程 Echo Server 与 NUMA 优化

延伸阅读

• Lord of the io_uring (外部链接)
• liburing GitHub Repository (外部链接)

相关文章

• Zero Copy 的脏真相：它什么时候反而更慢 — sendfile/splice/io_uring 零拷贝的隐藏成本与适用边界