UNIX网络5种I/O模型

1. 阻塞I/O 模型， 进程空间调用recvfrom时，系统调用直到数据包到达且被复制到应用进程的缓冲区中或者发生错误时才返回，在此期间一直会等待，进程在从调用recvfrom开始到它返回的整段时间内都是被阻塞的，因此被称为阻塞I/O模型。
2. 非阻塞I/O模型： recvfrom从应用层到内核的时候，如果该缓冲区没有数据的话，就直接返回一个EWOULDBLOCK错误，一般都对非阻塞I/O模型进行轮询检查这个状态，看内核是不是有数据到来。
3. I/O复用模型： Linux 提供select/poll，进程通过将一个或多个fd传递给select或poll系统调用，阻塞在select操作上，这样select/poll可以侦测多个fd是否处于就绪状态。select/poll是顺序扫描fd是否就绪，而且支持的fd数量有限。 其中select采用fd_set的数据结构，fd数量有限制，一般为1024,而poll采用链表的方式，破解了1024的限制，但是他们都是顺序扫描的，效率很低。 linux还提供了epoll系统调用，epoll使用基于事件驱动方式替代顺序扫描，当fd就绪时，立即回调函数rollback
4. 信号驱动I/O模型： 首先开启套接口信号驱动I/O功能，并通过系统调用sigaction执行一个信号处理函数，该处理函数立即返回，进程继续工作非阻塞，当数据准备就绪时，就为进程生成一个SIGIO信号，通过信号回调通知应用程序调用recvfrom来读取数据。
5. 异步I/O： 告知内核启动某个操作，并在内核在整个操作完成后（包括把数据从内核复制到用户自己的缓冲区）通知我们， 异步I/O和信号驱动I/O驱动模型的主要区别是： 信号驱动I/O由内核通知用户何时可以开始一个I/O操作； 异步I/O模型由内核通知我们I/O操作何时已经完成。

I/O多路复用技术适用场景如下：

• 服务器需要同时处理多个处于监听状态或者多个连接状态的套接字
• 服务器需要同时处理多种网络协议的套接字。

epoll的优点：

1. 支持一个进程打开的socket描述符不受限制，仅受限于操作系统的最大文件句柄数。
2. I/O效率不会随着FD数目的增加而线性下降。 但是epoll适用于有大量不活跃状态的连接。
3. 使用mmap内存映射，避免不必要的内存复制，加速内核与用户空间的消息传递。
4. epoll的api更加简单。 包括创建一个epoll描述符，添加监听事件，阻塞等待监听的事件发生，关闭epoll描述符等。