五种IO模型
作者：互联网
IO的产生
I/O输入/输出(Input/Output),分为IO设备和IO接口两个部分.
当用户进程调用了recvfrom这个系统调用,就引发了一次IO过程,这个时候的IO就要等待系统去磁盘上将数据读取读来,再拷贝到进程中
在网络情况下,IO通常分为两步
1.等待系统准备数据
2.数据从内核中拷贝到进程中
如果想提高IO的效率,就要减少准备数据的时间.
通常的IO模型分为5种
1.阻塞IO
2.非阻塞IO
3.事件驱动IO
4.多路复用IO
5.异步IO
1.阻塞IO
在内核将数据拷贝到进程中之前,整个进程都处在等待状态,就是阻塞IO
A拿着一支鱼竿在河边钓鱼，并且一直在鱼竿前等，在等的时候不做其他的事情，十分专心。只有鱼上钩的时，才结束掉等的动作，把鱼钓上来。
2.非阻塞IO
每次进程询问内核是否有数据准备好,即文件描述符缓冲区是否就绪。当有数据报准备好时，就进行拷贝数据报的操作。当没有数据报准备好时，也不阻塞程序，内核直接返回未准备就绪的信号，等待用户程序的下一个轮寻,减少数据等待的时间,当准备数据时,进程是在非阻塞状态的,可以去做一些其他操作.
B也在河边钓鱼，但是B不想将自己的所有时间都花费在钓鱼上，在等鱼上钩这个时间段中，B也在做其他的事情（一会看看书，一会读读报纸，一会又去看其他人的钓鱼等），但B在做这些事情的时候，每隔一个固定的时间检查鱼是否上钩。一旦检查到有鱼上钩，就停下手中的事情，把鱼钓上来。
这样的轮询机制对cpu开销很大,只有在特定场景下才推荐使用.
3.事件驱动IO
事件驱动IO模型，应用进程告诉内核：当数据报准备好的时候，给我发送一个信号，对SIGIO信号进行捕捉，并且调用我的信号处理函数来获取数据报。
C也在河边钓鱼，但与A、B不同的是，C比较聪明，他给鱼竿上挂一个铃铛，当有鱼上钩的时候，这个铃铛就会被碰响，C就会将鱼钓上来。
4.多路复用IO
IO多路复用是多了一个select函数，select函数有一个参数是文件描述符集合，对这些文件描述符进行循环监听，当某个文件描述符就绪时，就对这个文件描述符进行处理。
其中，select只负责等，recvfrom只负责拷贝，IO多路转接是属于阻塞IO，但可以对多个文件描述符进行阻塞监听，所以效率较阻塞IO的高。
D同样也在河边钓鱼，但是D生活水平比较好，D拿了很多的鱼竿，一次性有很多鱼竿在等，D不断的查看每个鱼竿是否有鱼上钩。增加了效率，减少了等待的时间。
5.异步IO
当应用程序调用aio_read时，内核一方面去取数据报内容返回，另一方面将程序控制权还给应用进程，应用进程继续处理其他事情，是一种非阻塞的状态。
当内核中有数据报就绪时，由内核将数据报拷贝到应用程序中，返回aio_read中定义好的函数处理程序。
E也想钓鱼，但E有事情，于是他雇来了F，让F帮他等待鱼上钩，一旦有鱼上钩，F就打电话给E，E就会将鱼钓上去。
很少有linux系统支持异步IO，在windows系统中的IOCP就是使用的异步IO模型
可以看出，阻塞程度：阻塞IO>非阻塞IO>多路转接IO>信号驱动IO>异步IO，效率是由低到高的。
标签：鱼竿,模型,阻塞,五种,上钩,IO,数据,内核 来源： https://www.cnblogs.com/todo000/p/11636431.html