Linux IO 同步/异步 阻塞/非阻塞

同步IO：导致请求进程阻塞，直到IO操作完成；

是内核通知我们何时进行启动IO操作，而实际的IO操作需要当前进程本身阻塞完成；

包括：阻塞式IO模型，非阻塞式IO模型，IO复用模型，信号驱动式IO模型；

异步IO：不导致请求进程阻塞；

是告知内核，内核将IO操作完成之后，通知当前进程，整个过程不需要阻塞；

POSIX的aio_系列函数，目前支持POSIX异步IO的系统比较少见；

如下图(UNP)，我们从纵向看，分为两个过程：(1) 等待数据 (2) 将数据从内核复制到用户空间

可以看到前面4种同步IO虽然第一个步骤方式不尽相同，但是在第(2)步的时候均是阻塞的完成数据从内核到用户空间的复制；

而异步IO是内核来完成这两个步骤，并通知当前进程，整个过程不需要阻塞，如图最后一种方式；

下面在结合上图说明下同步IO中的这4种有什么区别，主要是体现在上述过程的第(1)阶段，即等待数据的过程；

阻塞IO：发起操作，如果数据尚未准备就绪，则一直处于阻塞状态，直到数据准备好，完成数据的复制；如上图，阻塞IO的第(1)阶段也是一个阻塞过程；

非阻塞IO：发起操作，检查数据是否准备就绪，未准备就绪立即返回，然后不断检查，直到数据准备继续，阻塞完成数据复制；如上图，非阻塞IO的第(1)阶段是一个反复检查的过程；

IO复用：自己等不如大家一起等，多个描述符添加到epoll/select中一起阻塞等待数据准备就绪，当有数据准备就绪之后，触发事件，对应阻塞完成数据复制；如上图，IO复用的第(1)阶段是阻塞在IO复用的系统调用上的过程；

信号驱动IO：注册一个SIGIO的信号处理函数，当有数据准备好的时候，产生SIGIO信号，触发信号处理函数，阻塞完成数据复制；如上图，信号驱动IO第(1)阶段不需要任何操作，只需要等待信号触发；