IO模型
區分
一個輸入操作通常包括兩個階段：
- 等待數據準備好
- 從內核向進程複製數據
對於一個套接字上的輸入操作，第一步通常涉及等待網路數據從網路到達。當所等待數據到達後，它被複制到內核中的某個緩衝區。第二部就是把數據從內核緩衝區複製到應用進程緩衝區。
同步IO和非同步IO的區別就在於第二個步驟是否阻塞，如果實際的IO讀寫阻塞請求過程，那麼就是同步IO，因此阻塞IO、非阻塞IO、IO復用、信號驅動IO都是同步IO，如果不阻塞，而是操作系統幫你做完IO操作再將結果返回給你，那麼就是非同步IO。
阻塞IO和非阻塞IO的區別在第一步，發起IO請求是否會被阻塞，如果阻塞直到完成那麼就是傳統的阻塞IO，如果不阻塞，那麼就是非阻塞IO。
阻塞式IO
應用進程被阻塞，知道數據複製到應用進程緩衝區才返回。
應該注意到，在阻塞過程中，其他程序還可以執行，因此阻塞並不意味著整個操作系統被阻塞。因為其他程序還可以運行，因此不消耗CPU時間，這種模型的CPU利用率會比較高。
非阻塞IO
應用程序執行系統調用之後，內核返回一個錯誤碼。應用程序還可以繼續運行，但是需要不斷的執行系統調用來獲知IO是否完成，這種方式成為輪詢。
由於CPU要處理更多的系統調用，因此這種模型的CPU利用率比較低。
IO復用
使用select或者poll等待數據，並且可以等待多個套接字中的任何一個變為可讀。這一過程會被阻塞，當某一個套接字可讀時返回，之後使用recvfrom把數據從內核複製到進程中。
它可以讓但個進程具有處理多個I/O事件的能力，又被稱為Event Driven IO,即事件驅動IO。
信號驅動IO
應用進程使用sigaction系統調用，內核立即被返回，應用進程可以繼續執行，也就是說等待數據階段應用程序時非阻塞的。內核在數據到達時嚮應用進程發送SIGIO信號，應用進程收到之後在信號處理程序中調用recvfrom將數據從內核中複製到應用進程。
相比於非阻塞IO的輪詢方式，信號驅動I/O的CPU利用率更高。
非同步IO
應用進程執行aio_read系統調用會立即返回，應用進程可以繼續執行，不會被阻塞，內核會在所有操作完成之後嚮應用進程發送信號。
非同步IO與信號驅動IO的區別在於，非同步IO的信號是通知應用進程IO完成，而驅動IO的信號是通知應用程序可以開始IO。
參考：
- cs-notes-socket
推薦閱讀：