什麽是同步和異步

同步和異步是針對應用程序和內核的交互而言的，

同步指的是用戶進程觸發IO操作並等待或者輪詢的去查看IO操作是否就緒，而異步是指用戶進程觸發IO操作以後便開始做自己的事情，而當IO操作已經完成的時候會得到IO完成的通知。

什麽是阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞是針對於進程在訪問數據的時候，根據IO操作的就緒狀態來采取的不同方式，阻塞方式下讀取或者寫入函數將一直等待，而非阻塞方式下，讀取或者寫入函數會立即返回一個狀態值。

同步/異步與阻塞/非阻塞的區別

同步與異步：針對數據訪問的方式，程序是主動去詢問操作系統數據準備好了麽，還是操作系統在數據準備好的時候通知程序。

阻塞與非阻塞：針對函數（程序）運行的方式，在IO未就緒時，是等待就緒還是直接返回（執行別的操作）。

阻塞與非阻塞的區別：

阻塞是程序在調用系統函數IO時，在系統執行系統調用時由CPU通過輪詢等方式來實現數據的IO。

非阻塞是在程序級別通過輪詢/信號/事件的機制，去查看IO數據是否就緒。

二者的區別其實就是，把阻塞的位置從系統的CPU層面提到了程序層面。

非阻塞與異步的區別：

非阻塞可以通過輪詢或者信號/事件機制來實現，其目的是由內核通知我們何時可以啟動一個I/O操作
而異步I/O模型是在內核IO完成後，由內核通知我們I/O操作已經完成。

一個網絡包從應用程序A發到另一臺電腦上的應用程序B，需要經歷：

1. 從A的業務代碼到A的軟件框架
2. 從A的軟件框架到計算機的操作系統內核
3. 從A所在計算機的內核到網卡
4. 從網卡經過網線發到交換機等設備，層層轉發，到達B所在計算機的網卡
5. 從B所在計算機的網卡到B所在計算機的內核
6. 從B所在計算機的內核到B的程序的用戶空間
7. 從B的軟件框架到B的業務代碼

網卡<---->網卡 同步執行。以太網是個同步時序邏輯，隨信號傳輸時鐘，必須兩邊設備同時就緒了才能開始傳輸數據，這是同步的。

網卡<---->內核 異步執行。內核一般通過緩沖區，使用DMA來傳輸數據。CPU通知DMA讀取IO設備數據，然後就去做其他的事情，等DMA把數據從IO設備中讀到內核內存中，去通知CPU已經完成IO操作。所以這一步是異步的。

內核<---->應用程序 同步執行，阻塞/非阻塞。用戶進程/線程無法直接讀寫內核數據，需要數據在用戶空間和內核空間搬來搬去。除非個別接口，否則一般是同步的。可以是阻塞或非阻塞，阻塞則一直在等待內核/應用程序把IO數據準備好，非阻塞則是直接返回內核/應用程序是否已經準備好數據。

應用程序框架：同步或異步。框架若使用異步IO，則通常需要應用程序<--->內核之間是非阻塞的。一旦內核<--->應用程序數據IO完成，則執行回調函數，執行一定的操作。

參考文章：

怎樣理解阻塞非阻塞與同步異步的區別？

IO多路復用,同步，異步，阻塞和非阻塞 區別

關於異步，同步，阻塞與非阻塞

解讀I/O多路復用技術

同步/異步，阻塞/非阻塞