Linux五种IO模型 与 阻塞/非阻塞/异步/非异步 的识别

看了知乎大佬的文章，写点总结。

一、linux的IO操作分为两个阶段：

1. 数据准备阶段： 内核接收来自外部的数据
2. 数据拷贝阶段： 内核缓冲区 —> 用户缓冲区

二、几种IO模型：

1. 阻塞模型

recvfrom一直等着IO操作的两个阶段。

2. 非阻塞模型

recvfrom不会一直等，但会过一段事件就查看以下IO第一阶段是否完成，如果完成继续执行第二阶段。

3. IO多路复用：select、poll、epoll

这三个函数本身是阻塞的，即调用之后会卡在这三个函数这，直到函数处理完毕。但是没有阻塞在真正的I/O系统调用如recvfrom之上，因为得到通知的时候，一定是有的socket已经完成了第一阶段，还需要recvfrom调用完成第二阶段。

4. 信号驱动式IO

不太用，没研究。

5. 异步IO

真正的异步操作，只要调用了aio，内核把IO过程的两部分全给你办完了之后才通知你，这时候你只需要从你数组里拿出来就行了。

三、同步和异步的分析理解

1、POSIX对同步和异步的定义：

1. 同步I/O操作：导致请求进程阻塞，直到I/O操作完成；
2. 异步I/O操作：不导致请求进程阻塞。（不导致阻塞是指在IO过程的两个子过程都不会导致）

2、分析同步和异步

IO模型的1、2、3、4都属于同步模型，因为这些IO模型在IO过程第一阶段不一样；但是第二阶段一样，都需要在recvfrom调用下，阻塞的等待数据从内核缓冲区复制到用户缓冲区。是存在阻塞被调用进程的情况的。

真正的异步IO模型是第五种类型，因为进程在IO过程的两部分都没有被阻塞。不存在阻塞被调用进程的情况。

四、总结

1. 阻塞，非阻塞：进程/线程要访问的数据是否就绪(指IO的第一阶段)，进程/线程是否需要等待；

2. 同步，异步：访问数据的方式，同步需要主动读写数据，在读写数据的过程中还是会阻塞；异步只需要I/O操作完成的通知，并不主动读写数据，由操作系统内核包办全过程，用户进程只需要在内核通知的时候去处理数组中的数据就行了。

五、附一张图：