概念

內核一旦發現進程指定的一個或者多個I/O條件就緒（也就是說輸入已準備好被讀取，或者描述符已能承受更多的輸出），它就通知進程。這個能力稱為I/O復用（I/O multiplexing）。

使用場景

當處理多個多個文件描述符或者監聽多個socket時，必須使用I/O復用。

如果一個服務器要同時處理TCP和UDP，一般要使用I/O復用。

I/O模型

阻塞式I/O模型

非阻塞式I/O模型

I/O復用（select和poll）

信號驅動式I/O模型

異步I/O模型

什麽叫數據準備好？

數據準備分兩個階段：1、等待網絡數據到達，數據被復制到內核緩沖區，即內核空間；2、把內核數據復制到用戶進程緩沖區，即用戶空間。

阻塞式I/O模型

以recvfrom系統調用為例，用戶調用recvfrom，然後切換到內核態，內核等待數據到來，此時有可能阻塞（如果網絡數據還沒到達的話）。然後網絡數據到達後將內核緩沖區數據復制到用戶空間，返回成功。這時候從內核態再切換到用戶態，處理數據報。

類似這種進程一直等待數據到來，從系統調用開始到它返回，整段時間是被阻塞的。成功返回後開始處理數據報。 （進程等待的時候是被掛起休眠麽？還是在幹嘛？）

非阻塞式I/O模型

把一個套接字或FD設置為非阻塞，就是通知內核，當數據沒準備好時，返回一個錯誤，而不是一直等待。 如果有數據準備好，則復制到用戶空間並返回成功指示。

常見的用法是用一個循環去不斷的調用recvfrom，去查看屬否有數據準備好，這種方式被稱為輪詢（polling）。應用進程持續輪詢內核，這麽做消耗大量CPU資源。所以這種模型很少見。

I/O復用模型

有了I/O復用，如select，poll，我們就可以調用select或者poll，阻塞在這兩個系統調用上，而不是阻塞在真正的I/O系統調用上。

我們調用select，等待fd或者socket變為可讀。當select返回套接字可讀這一條件時，我們再調用recvfrom把所有可讀數據從內核復制到用戶空間。

信號驅動式I/O模型

異步I/O模型

同步I/O和異步I/O的對比

同步I/O操作：請求導致進程阻塞，直到I/O操作完成；

異步I/O操作：不導致進程阻塞。

select函數

I/O復用