IO多路复用总结

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用户空间和内核空间

用户空间：用户程序的运行空间
内核空间：Linux 内核的运行空间
用户空间和内核空间完全隔离。当进程运行在内核空间时就处于内核态，当进程运行在用户空间时就处于用户态

IO

用户空间发起IO调用，内核空间执行IO，获取数据后复制数据到用户空间，完成IO

同步阻塞IO

用户空间发起read请求，等待数据；
内核空间接收到数据，将数据拷贝到用户空间；
用户空间读到数据，返回，阻塞解除。

同步非阻塞IO

用户空间发起read请求，如果没有读到数据，立即返回并循环调用read请求；
内核空间接收到数据，将数据拷贝到用户空间；
用户空间读到数据，返回。

异步阻塞IO（IO多路复用）

用户空间发起read请求，并返回；
用户空间调用select、poll、epoll等方法等待接收数据；
内核空间接收到数据，发送消息到用户空间，进程发起read请求；
内核空间将数据拷贝到用户空间；
用户空间读到数据，返回。

异步非阻塞IO

用户空间发起read请求，并返回；
内核空间等待接收数据；
内核空间接收到数据，将数据拷贝到用户空间；
内核空间发送消息到用户空间；
用户空间读到数据，返回。

epoll

相比于select、poll，epoll采用epoll_ctl添加等待事件维护socket的等待队列，避免频繁地将用户进程加入到Socket等待队列；socket收到数据后，select需要将socket列表拷贝到用户空间，并遍历每一个socket确定哪一个socket存在数据，并对而socket数量限制。而epoll只关注rdlist，不需要遍历所有socket，也没有socket数量限制。