5.2、Unix/Linux上的五种IO模型

1.阻塞blocking

• 调用者调用了某个函数，等待这个函数返回，期间什么也不做，不停的去检查这个函数有没有返回，必
  须等这个函数返回才能进行下一步动作。
  

2.非阻塞non-blocking（NIO）

• 非阻塞等待，每隔一段时间就去检测IO事件是否就绪。没有就绪就可以做其他事。非阻塞I/O执行系统调用总是立即返回，不管事件是否已经发生，若事件没有发生，则返回-1，此时可以根据 errno 区分这两种情况，对于accept，recv 和 send，事件未发生时，errno 通常被设置成 EAGAIN。
  

3.IO复用（IO_multiplexing）

• Linux 用 select/poll/epoll 函数实现 IO 复用模型，这些函数也会使进程阻塞，但是和阻塞IO所不同的是这些函数可以同时阻塞多个IO操作。而且可以同时对多个读操作、写操作的IO函数进行检测。直到有数据可读或可写时，才真正调用IO操作函数。
  

4.信号驱动（signal-driven）

• Linux 用套接口进行信号驱动 IO，安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞，当IO事件就绪，进程收到SIGIO 信号，然后处理 IO 事件。
• 内核在第一个阶段是异步，在第二个阶段是同步；与非阻塞IO的区别在于它提供了消息通知机制，不需要用户进程不断的轮询检查，减少了系统API的调用次数，提高了效率。
  

5.异步（asynchronous）

• Linux中，可以调用 aio_read 函数告诉内核描述字缓冲区指针和缓冲区的大小、文件偏移及通知的方式，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。
  

①异步函数介绍

/* Asynchronous I/O control block. */
struct aiocb
{
	int aio_fildes; /* File desriptor. */
	int aio_lio_opcode; /* Operation to be performed. */
	int aio_reqprio; /* Request priority offset. */
	volatile void *aio_buf; /* Location of buffer. */
	size_t aio_nbytes; /* Length of transfer. */
	struct sigevent aio_sigevent; /* Signal number and value. */
	
	/* Internal members. */
	struct aiocb *__next_prio;
	int __abs_prio;
	int __policy;
	int __error_code;
	__ssize_t __return_value;
	
#ifndef __USE_FILE_OFFSET64
	__off_t aio_offset; /* File offset. */
	char __pad[sizeof (__off64_t) - sizeof (__off_t)];
#else
	__off64_t aio_offset; /* File offset. */
#endif
	char __glibc_reserved[32];
};