关于I/O模型的记录

I/O模型的种类

阻塞式I/O、非阻塞式I/O、I/O复用(select, poll)、信号驱动式I/O(SIGIO)、异步I/O

一个输入操作通常包括两个不同的阶段：

（1）等待数据准备好

（2）从内核向进程复制数据

  对于一个套接字上的输入操作，第一步通常涉及等待数据从网络中到达。当所等待分组到达时，它被复制到内核中的某个缓冲区。第二步就是把数据从内核缓冲区复制到应用进程缓冲区.

1.阻塞式I/O模型

默认情况下，所有的套接字都是阻塞的。以数据报套接字为例，阻塞式I/O如下图所示。

阻塞式I/O模型

   进程从调用recvfrom开始到它返回的整段时间内是被阻塞的。recvfrom成功返回后，应用进程开始处理数据。

2.非阻塞式I/O模型

进程把一个套接字设置成非阻塞是在通知内核：当所请求的I/O操作非得把本进程投入睡眠才能完成，不要把本进程投入睡眠，而是返回一个错误。（？？？怎么理解？？？）

非阻塞式I/O模型

当一个应用进程像这样对一个非阻塞描述符循环调用recvfrom时，我们称之为轮询（polling）。应用进程持续轮询内核，以查看某个操作是否就绪，这么做往往耗费大量的cpu时间。

3.I/O复用模型

有了I/O复用（I/O multiplexing)，就可以使用select或poll，阻塞在这两个系统调用中的某一个之上，而不是阻塞在真正的I/O系统调用上。

I/O复用模型

比较阻塞式I/O模型与I/O复用模型，I/O复用看起来并没有显出什么优势，事实上由于使用select需要两个而不是单个系统调用，I/O复用还稍微有劣势。但是，使用select的优势在于我们可以等待多个描述符就绪。

注：与I/O复用密切相关的另一种I/O模型是在多线程中使用阻塞式I/O，这种模型与上述模型极为相似，但是它没有使用select阻塞在多个文件描述符上，而是，使用多线程（每个文件描述符一个线程），这样每个线程都可以自由的调用诸如recvfrom之类的阻塞式I/O系统调用了。

4.信号驱动式I/O模型

信号驱动式I/O模型

5.异步I/O模型

异步I/O模型

同步I/O与异步I/O对比

posix对这两个术语定义：

同步I/O操作：导致请求线程阻塞，直到I/O操作完成；

异步I/O操作：不导致请求线程阻塞。

5种I/O模型的比较

       根据上述定义，前四种模型——阻塞式I/O模型、非阻塞式I/O模型、I/O复用模型和信号驱动式I/O模型都是同步I/O模型，因为其中真正的I/O操作（recvfrom）将阻塞进程。只有异步I/O模型与POSIX定义的异步I/O相匹配。

注：摘抄自——UNIX网络编程卷一：套接字联网API（第三版）