5种I/O模型

1、一次输入输出的步骤：

1）等待数据就绪

2）数据搬迁

2、5种I/O模型

1）阻塞I/O模型：

应用程序调用一个I/O函数，导致应用程序阻塞，等待数据准备好。如果数据没有准备好，一直等待。数据准备好了，从内核拷贝到用户空间，I/O函数返回成功指示。

2）非阻塞I/O：

我们把一个套接口设置为非阻塞就是告诉内核，当所请求的I/O操作无法完成时，不要将进程睡眠，而是返回一个错误。这样我们的I/O操作函数将不断的测试数据是否已经准备好，如果没有准备好，继续测试，直到数据准备好为止。在这个不断测试的过程中，会大量的占用CPU的时间。

3）I/O复用模型：

I/O复用模型会用到select或者poll函数，这两个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞I/O 所不同的的，这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作。而且可以同时对多个读操作，多个写操作的I/O函数进行检测，直到有数据可读或可写时，才真正调用I/O操作函数。

相比非阻塞IO模型，在多路复用IO模型中，会有一个线程不断去轮询多个socket的状态（因为在多路复用IO模型中，只需要使用一个线程就可以管理多个socket，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程，所以它大大减少了资源占用）。

另外多路复用IO为何比非阻塞IO模型的效率高是因为在非阻塞IO中，不断地询问socket状态是通过用户线程去进行的，而在多路复用IO中，轮询每个socket状态是内核在进行的，这个效率要比用户线程要高的多。

4）信号驱动I/O模型：

首先我们允许套接口进行信号驱动I/O,并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时，进程会收到一个SIGIO信号，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数处理数据。

以上I/O的数据搬迁动作是一样的，只是等待方式不一样，叫做同步I/O（所有动作是自己操作的）。

5）异步I/O模型：

调用aio_read函数，告诉内核描述字，缓冲区指针，缓冲区大小，文件偏移以及通知的方式，然后立即返回。当内核将数据拷贝到缓冲区后，再通知应用程序。

3、总结