【网络编程技术】并发服务器I/O复用与套接字选项

I/O

Linux中，广义上来讲一个文件就是一个字节序列，而非我们直觉上的一个文件或目录。这个字节序列也并没有确定的存储，可能在网络上、可能在磁盘上或缓冲区中。I/O操作都是针对这个字节序列进行，比如read调用就是从这个字节序列读到字节到内存缓冲区中，write调用就是把字节加到这个字节序列后面。

文件I/O（文件描述符0 对应标准输入，和read, write 等配合使用 ）、网络数据包 IO（套接字）、标准I/O（对于标准I/O库，它们的操作则是围绕流进行的，预定义了三个标准I/O流，分别为三个文件指针stdin，stdout和stderr ，函数fread, fwrite ）

系统调用是如何完成一个I/O操作的呢？

Linux系统将内存分为内核区和用户区，Linux内核给管理所有的硬件资源，应用程序通过系统调用与内核交互，达到使用硬件资源的目的。例如，应用程序通过系统调用read对文件描述符fd发起一个读操作，这时候内核通过驱动程序向硬件发送读指令，并将读到的数据放在这个fd对应结构体的缓存区中，但这个结构体是在内核内存区的，需要将这个数据读到用户区，这样就完成了一次读操作。

一个输入操作一般有两个阶段

1.等待数据准备好

2.从内核到进程（应用程序）拷贝数据

对于一个socket上的操作

第一步：一般是等待数据到达网络，当分组到达时，它被拷贝到内核中某个缓冲区。

第二步：将数据从内核缓冲区拷贝到应用程序缓冲区

I/O模型

Unix下可用的I/O模型

-阻塞i/o

-非阻塞i/o

-i/o复用（select和poll）

-信号驱动i/o（SIGIO）

-异步i/o（posix.1的aio_系列函数)