io模型

首先明白：操作系统将内存空间分为：用户空间和内核空间，用户空间是普通应用程序可以去访问的内存空间，内核空间是操作系统内核去访问的内存空间**

那这时候，我们也要明白什么是用户态，什么是内核态

内核态：进程处于内核空间的时候，权限几乎不受限制，权限包括：进程管理，内存管理，文件管理

那如果应用程序也想进行进程管理，只能去请求系统调用，请求操作系统去帮他完成进程管理

io操作必须在内核空间下完成

应用程序请求系统调用后，操作系统会完成两个操作：

1：等待io操作处理好数据

2：将数据从内核空间复制到应用空间

1、BIO阻塞式IO

同步阻塞 IO 模型中，应用程序发起 read 调用后，会一直阻塞，直到内核把数据拷贝到用户空间。
如图所示BIO，应用程序会一直在等待内核将数据返回

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2、NIO 非阻塞式IO

同步非阻塞 IO 模型中，应用程序会一直发起 read 调用，等待数据从内核空间拷贝到用户空间的这段时间里，线程依然是阻塞的，直到在内核把数据拷贝到用户空间
如图所示NIO是非阻塞的，会不停的发出IO请求，不断的轮询来请求数据，但是在该过程中，依然是阻塞的

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3、IO多路复用

用户态会先用select或poll去通知内核态去准备数据，数据准备好了，再去发起read调用

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select、poll、epoll介绍

重点介绍：select，poll，epoll**

select机制提供一个fd（file-description）_set数据结构，是一个long型的数据结构，每一个元素指向一个file-description，文件描述符是什么？open（file，path），这个函数会返回一个独特值，标志该文件也被打开，就是open函数的返回值，调用select（），系统会根据io是否准备好数据，去更新fd_set中内容，通知线程哪一个文件可读

select的缺点：1：fd_set集合需要从用户空间copy到内核空间，开销大

2：需要对fd_set遍历

3：fd_set的大小1024是固定的

poll和select基本原理一样，区别：poll的fd_set大小没有限制，都是去遍历数组或链表，看哪个文件是可以用的

epoll（最先进）：底层用hash表来实现对文件是否可读状态的更新，利用回调，fd准备就绪后，就把fd放在readyList里

**解决了1和2的问题：hash表直接放在内核，hash表查找不用遍历，比较快

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