Linux5种I/O模型

Linux的5种I/O模型分别为：

1)阻塞I/O（blocking I/O）

2)非阻塞I/O （nonblocking I/O）

3) I/O多路复用(select 和poll) （I/O multiplexing）

4)信号驱动I/O （signal driven I/O (SIGIO)）

5)异步I/O （asynchronous I/O (the POSIX aio_functions)）

I/O模型可以拆成两段，1.内核数据准备（对应阻塞非阻塞），2.进程数据拷贝（是否由进程自我完成，否则异步）

两段都阻塞 我们把一个SOCKET接口设置为非阻塞就是告诉内核，当所请求的I/O操作无法完成时，不要将进程睡眠，而是返回一个错误。这样我们的I/O操作函数将不断的测试数据是否已经准备好，如果没有准备好，继续测试，直到数据准备好为止。在这个不断测试的过程中，会大量的占用CPU的时间。但是在数据拷贝的过程中，进程是阻塞的 I/O复用模型会用到select（数组）、poll（链表）、epoll（回调）函数，这几个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞I/O所不同的的，这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作。而且可以同时对多个读操作，多个写操作的I/O函数进行检测，直到有数据可读或可写时，才真正调用I/O操作函数。我觉得java的NIO其实是多路复用，但是取的名字non-blocking I/O（同步非阻塞I/O）有点奇怪。多路复用本质还是阻塞的只是没有阻塞在recvfrom函数，而是阻塞在轮询（select，epoll）这种上。虽然第一阶段都是阻塞，但是阻塞式I/O如果要接收更多的连接，就必须创建更多的线程。I/O复用模式下在第一个阶段大量的连接统统都可以过来直接注册到Selector复用器上面，同时只要单个或者少量的线程来循环处理这些连接事件就可以了，一旦达到“就绪”的条件，就可以立即执行真正的I/O操作。这就是I/O复用与传统的阻塞式I/O最大的不同。 首先我们允许套接口进行信号驱动I/O,并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时，进程会收到一个SIGIO信号，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数处理数据。第二段数据拷贝任然要进程自己去做。 相比于信号驱动I/O，第二段数据拷贝也是由内核帮我们完成，是真正的“异步”I/O