操作系统中阻塞和非阻塞的区别？

阻塞：
在阻塞操作中，调用方在发出请求后会等待操作完成，期间调用方会被挂起，不能继续执行其他任务，直到请求的操作完成。
例如，读取文件内容时，若数据未准备好，调用read方法的程序会被阻塞，直到数据读取完成。
非阻塞：
在非阻塞操作中，调用方在发出请求后立即返回，即使操作未完成，调用方可以继续执行其他任务。若数据未准备好，操作会返回一个状态（如EAGAIN）而不是阻塞。
例如，在非阻塞模式下读取文件，若数据尚未准备好，read调用会立即返回，程序可以执行其他逻辑。

操作系统中阻塞和非阻塞的区别主要体现在I/O操作的处理方式上，具体如下：

1. 阻塞（Blocking）

• 定义：当进程发起一个I/O操作（如读取文件、网络请求）时，若资源未就绪，进程会被挂起（进入等待状态），直到操作完成才继续执行。
• 特点：
  • 同步等待：调用函数（如read()）不会立即返回，需等待数据就绪。
  • 资源占用：等待期间进程不占用CPU，但可能需多线程/进程处理并发，导致资源开销。
  • 编程简单：逻辑直观，代码顺序执行。
• 示例：

  // 阻塞读取：进程挂起，直到数据到达
  char buffer[1024];
  read(socket_fd, buffer, sizeof(buffer)); 
  

2. 非阻塞（Non-blocking）

• 定义：I/O操作立即返回结果，无论资源是否就绪。若未就绪，函数返回错误码（如EAGAIN），进程可继续执行其他任务。
• 特点：
  • 立即返回：无需等待，通过轮询或事件驱动（如select、epoll）检查状态。
  • 高效并发：单线程可管理多个I/O操作，减少上下文切换。
  • 复杂度高：需处理重试、状态管理及异步通知机制。
• 示例：

  // 非阻塞读取：立即返回，需检查返回值
  int bytes = read(socket_fd, buffer, sizeof(buffer));
  if (bytes == -1 && errno == EAGAIN) {
      // 数据未就绪，稍后重试
  }
  

3. 关键区别对比

4. 与其他概念的关联

• 同步 vs 异步：
  • 同步：I/O操作完成时函数返回（包括阻塞和非阻塞轮询）。
  • 异步：I/O操作在后台完成，通过回调/信号通知（如aio_read()）。
• 非阻塞 + 多路复用：通过select/epoll监控多个I/O状态，避免轮询开销，常见于高性能服务器（如Nginx）。

5. 实际应用场景

• 阻塞：适用于简单脚本或对延迟不敏感的任务。
• 非阻塞：适合高并发服务（如实时聊天、视频流），结合事件循环（如Node.js、Redis）最大化吞吐量。

总结：阻塞与非阻塞的核心差异在于资源未就绪时程序是否等待。非阻塞通过立即返回和异步机制提升并发效率，但增加了代码复杂度；阻塞模型简单，但并发能力受限。选择时需权衡性能需求与开发成本。