一、相关概念
- 流
可以进行I/O操作的内核对象，如文件、套接字socket、管道pipe
二、同步异步、阻塞非阻塞
同步
发出一个同步功能调用时，在得到结果之前该调用就不返回。也就是必须一件一件事做，等前一件做完了才能做下一件事。
异步
发出一个异步功能调用时，调用者不能立刻得到结果，但仍然返回调用并继续执行其他功能。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。
阻塞
阻塞调用的结果返回之前，当前线程会被挂起（线程进入非可执行状态，在这个状态下，cpu不会给线程分配时间片，即线程暂停运行）。函数只有在得到结果之后才会返回。
- 阻塞与同步的区别：当前线程是否仍然处于激活状态
【同步】到A楼（内核缓冲区）取快递，但是不知道快递什么时候过来，但又不能干别的事，只能死等着。
【阻塞】但你可以在A楼睡觉（进程处于休眠状态），因为你知道快递把货送来时一定会给你打个电话叫醒你。
非阻塞
非阻塞调用的结果返回之前，当前线程会立刻返回，不会阻塞当前线程。
- 同步和异步的区别
数据访问的时候进程是否阻塞。指当server端的进程需要访问的数据如果尚未就绪，进程是否需要等待。 - 阻塞和非阻塞的区别
应用程序的调用是否立即返回。是client端访问数据的机制。
三、linux下的五种IO模型
前四种属于同步，第五种为异步。
1、阻塞I/O（blocking I/O）
应用程序调用一个IO函数，导致应用程序阻塞，等待数据准备好。
在socket编程中，当调用recv()函数时，系统首先查是否有准备好的数据。如果数据没有准备好，那么系统就处于等待状态。当数据准备好后，将数据从系统缓冲区复制到用户空间，然后该函数返回。
2、非阻塞I/O （nonblocking I/O）
把一个SOCKET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。
在调用recv()时，如果没有数据也不要让线程睡眠，而应该立即返回，该函数返回一个错误代码。然后继续调用recv()函数，继续返回错误码……直到缓冲区中有数据，recv返回正确码。
3、 I/O复用(select 和poll) （I/O multiplexing）
关键是能实现同时对多个IO端口进行监听。
主要使用了select、poll、epoll三个函数，它们会使进程阻塞，但是和阻塞I/O所不同的是，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。
4、信号驱动I/O （signal driven I/O (SIGIO)）
首先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。
5、异步I/O （asynchronous I/O）
当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者的输入输出操作
四、IO复用中的select、poll、epoll
select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。
I/O多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。
select：O(n)
无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，对他们进行操作。
单个进程可监视的端口fd数量被限制，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位机默认是1024个。64位机默认是2048。
poll：O(n)
本质操作与select无差别，区别是poll基于链表来存储的，无最大连接数的限制。
epoll：O(1)
事件驱动的event poll，不需要无差别轮询，epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们。
epoll有EPOLLLT和EPOLLET两种触发模式，LT是默认模式，ET是高速模式。
- LT模式（水平触发）
只要这个fd还有数据可读，每次epoll_wait都会返回它的事件，提醒用户程序去操作 -
ET模式（边缘触发）
它只会提示一次，下次再有数据流入前都不会再提示了，无论fd中是否还有数据可读。所以在ET模式下，read一个fd的时候一定要把它的buffer读光，也就是说一直读到read的返回值小于请求值，或者遇到EAGAIN错误。
LT和ET的区别
