高级IO--五种IO模型

一、IO

1、IO介绍

I就是input输入,O就是output输出,一起就是基本输入输出设备；I/O也就是输入输出地址。每个设备都会有一个专用的I/O地址，用来处理自己的输入输出信息。I/O地址绝对不能重复，如果两个设备的I/O地址有冲突，系统硬件就不能正常工作。

2、IO模型

对于一次IO访问（以read举例），数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区中，然后才会从操作系统内核的缓冲区拷贝到应用程序的地址空间。所以说，当一个read操作发生时，它会经历两个阶段：
（1） 等待数据准备 (Waiting for the data to be ready)
（2）将数据从内核拷贝到进程中 (Copying the data from the kernel to the process)
在网络编程环境中，一次IO操作主要包括两个部分：等数据准备和搬迁数据，所以如果想要提高IO效率，就应该想办法让等的比重减少。

二、五种IO模型

正是因为IO操作的两个阶段，linux系统产生了下面五种网络模式的方案。

1、阻塞IO

在linux中，默认情况下所有的socket都是阻塞的，在内核数据准备好之前，系统调用会一直等待。具体流程如下：

（1）当用户进程调用了recvfrom这个系统调用，kernel就开始了IO的第一个阶段：准备数据（对于网络IO来说，很多时候数据在一开始还没有到达。比如，还没有收到一个完整的UDP包。这个时候kernel就要等待足够的数据到来）。这个过程需要等待，也就是说数据被拷贝到操作系统内核的缓冲区中是需要一个过程的。而在用户进程这边，整个进程会被阻塞（当然，是进程自己选择的阻塞）。
（