IO 模型

IO 模型

同步/异步：用户线程和内核的交互方式。
阻塞/非阻塞：用户线程调用内核IO操作的方式。

概念	描述
同步	用户线程发送IO请求后，需要等待或者轮询内核IO操作完成后，才能继续执行。
异步	用户线程发送IO请求后，仍继续执行。当内核IO操作完成后会通知用户线程，或调用用户线程注册的回调函数。
阻塞	IO操作完成后，才会返回用户空间。
非阻塞	IO操作被调用后立即返回用户状态值。

Reactor 模型

Proactor 模型

文件描述符（fd）

是 File descriptor 的缩写，中文名叫做：文件描述符。文件描述符是一个非负整数，本质上是一个索引值。
file_struct 本质上是用来管理所有打开的文件的，内部的核心是由一个静态数组和动态数组管理结构实现。
struct file 是属于系统级别的结构，换句话说是可以共享与多个不同的进程。
父进程打开了文件，后面 fork 出一个子进程。这种情况就会出现共享 file 的场景。

系统调用

通过红黑树和双链表数据结构，并结合回调机制，造就了epoll的高效。

• epollcreate 负责创建一个池子，一个监控和管理句柄 fd 的池子；
• epollctl 负责管理这个池子里的 fd 增、删、改（红黑树）；
• epollwait 就是负责打盹的，让出 CPU 调度，但是只要有“事”，立马会从这里唤醒；

poll接口

poll是Linux的事件轮询机制函数，每个进程都可以管理一个pollfd队列，由poll函数进行事件注册和查询。

通过 poll 机制让上层能直接告诉底层，我这个 fd 一旦读写就绪了，请底层硬件（比如网卡）回调的时候自动把这个 fd 相关的结构体放到指定队列中，并且唤醒操作系统。
中断一般拆分成两部分：硬中断和软中断。poll 函数就是把这个软中断回来的路上再加点料，只要读写事件触发的时候，就会立马通知到上层，采用这种事件通知的形式就能把浪费的时间窗就完全消失了。
就绪队列就是一个最简单的双指针链表。

• ext2，ext4，xfs 等这种真正的文件系统的 fd ，无法使用 epoll 管理；
• socket fd，eventfd，timerfd 这些实现了 poll 调用的可以放到 epoll 池进行管理；

epoll的工作模式

• ET(EdgeTriggered):高速工作模式，只支持no_block(非阻塞模式)。在此模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告知。然后它会假设用户知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了。(触发模式只在数据就绪时通知一次，若数据没有读完，下一次不会通知，直到有新的就绪数据)

• LT(LevelTriggered):缺省工作方式，支持blocksocket和no_blocksocket。在LT模式下内核会告知一个文件描述符是否就绪了，然后可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果不作任何操作，内核还是会继续通知！若数据没有读完，内核也会继续通知，直至设备数据为空为止！

参考

epoll
golang 利用 epoll
网络模型
Reactor & Proactor
Reactor & Proactor
ET&LT