最近工作之余，尝试使用 io_uring 进行网络编程。大体计划是先实现一套 Rust 版的 liburing 库，然后在这套库上构建一个 RPC 框架，最后在这个 RPC 框架上写点服务。截止目前，还是非常看好 io_uring 在网络编程上的应用的，相较于 epoll + sync read/write 可以实现更高的性能、更简单的编码、更少的内存复制。本文简单记录一下遇到的一些小问题和解决方案。
对 server 来说，需要监听一个地址，处理所有 incoming 的连接。liburing 中提供了 io_uring_prep_multishot_accept 方法，或者你可以手动给 sqe->ioprio 增加一个 IORING_ACCEPT_MULTISHOT 标记。这样每当有新的连接进来时，都会产生一个新的 CQE，返回的 flags 中会带有 IORING_CQE_F_MORE 标记。如果希望优雅的退出，可以使用 io_uring_prep_cancel 或者 io_uring_prep_cancel_fd 取消掉监听操作。
一般 server 需要同时保持相当数量的 socket 连接，准备读取所有 client 可能发送过来的数据，给每个 socket 单独分配一段 buffer 是不现实的。io_uring 官方的解决方案是要求用户提供一个 buffer pool，当某个 socket 可读时，从 buffer pool 里获取一个 buffer 完成读操作再返回，当用户使用完该 buffer 后可以将其重新回收至 buffer pool。新版的 buffer pool 也是一个 ring。
io_uring 已经支持了 zero-copy 的 send 操作，io_uring_prep_send_zc。当该操作发送完成时，会返回第一个 CQE，此时的 res 为 send 操作的返回码；当内核不再需要这段内存时，会返回第二个 CQE，此时用户可以安全地回收内存。
如果提前注册好内存，那么内核可以省去 pin 内存的步骤，可以实现更高的性能。liburing 已经封装了 io_uring_prep_send_zc_fixed 操作。用户可以自己构建一个 buffer pool，提前注册好，在做序列化时从 pool 里取出 buffer，完成序列化，而后交由 io_uring 发送，直到第二次 CQE 返回时将内存回收到 pool 里。这样整个发送过程只有序列化这一步需要复制内存。