浅谈Linux下的五种I/O模型

一、关于I/O模型的引出

我们都知道，为了OS的安全性等的考虑，进程是无法直接操作I/O设备的，其必须通过系统调用请求内核来协助完成I/O动作，而内核会为每个I/O设备维护一个buffer。
如下图所示：

因此整个请求过程即为：用户进程发起请求，内核接受到请求后，从I/O设备中获取数据到buffer中，再将buffer中的数据copy到用户进程的地址空间，该用户进程获取到数据后再响应客户端。

在整个请求的过程中，数据输入至buffer需要时间，而从buffer复制数据至进程也需要时间。因此根据在这两段时间内等待方式的不同，I/O动作可以分为以下五种模式：

    阻塞I/O (Blocking I/O)

    非阻塞I/O (Non-Blocking I/O)

    I/O复用（I/O Multiplexing)

    信号驱动的I/O (Signal Driven I/O)

    异步I/O (Asynchrnous I/O)

二、关于I/O模型的划分

概念解释：
阻塞：调用的进程一直处于等待状态，直到操作完成。
非阻塞：在内核的数据还未准备好时，会立即返回，进程可以去干其他事情。
从同步异步，以及阻塞、非阻塞两个维度来划分来看