IO模型

要介紹同步IO與非同步IO，得先介紹Unix5種I/O模型：
1. 阻塞IO
2. 非阻塞IO
3. IO複用（select和poll）
4. 訊號驅動式IO(SIGIO)
5. 非同步IO(aio_系列函式)

5種IO模型都包含兩個階段：
1. 等待資料準備好（等待資料從網路中到達，資料到達後，被複制到核心的緩衝區中）
2. 從核心緩衝區向用戶緩衝區複製資料

分別介紹不同的IO模型，並且使用UDP作為例子，因為UDP整個資料報要麼已經收到，要麼沒有。

阻塞IO

程序呼叫recvfrom，該系統呼叫直到資料報到達且被複制到應用程序的緩衝區或者發生錯誤才返回，常見的錯誤是系統呼叫被系統中斷，

非阻塞IO

等待資料的階段是非阻塞的，也就是當沒有資料報準備好，recvfrom立即返回一個錯誤，但是當資料包準備好了，recvfrom將資料報從核心緩衝區複製到應用程序緩衝區後返回。

IO複用

如圖，io複用模型是阻塞在select或者poll這兩個系統呼叫之上的，而沒有阻塞在真正的I/O系統呼叫如recvfrom之上，它等待資料報套接字變為可讀，當資料報可讀時，呼叫recvfrom把資料報復制到應用程序緩衝區中。

訊號驅動式IO

通過sigaction系統呼叫安裝一個訊號處理函式，系統呼叫立即返回，當資料報準備好讀取時，核心產生一個訊號，隨後就可以在訊號處理函式中呼叫recvfrom讀取資料報，將資料從核心空間複製到使用者空間。

非同步IO

呼叫aio_系列函式，給核心傳遞描述符、緩衝區指標、緩衝區大小和檔案偏移，該系統呼叫立即返回，當整個IO操作完成，即資料報到達，並且從核心緩衝區被複制到使用者緩衝區後，才產生一個訊號。

IO模型比較

對比幾種模型，可以看出，前4種模型區別主要在第一階段，它們的第二階段是一樣的：在資料從核心複製到呼叫者緩衝區期間，程序是阻塞於recvfrom呼叫，而非同步IO，這兩個階段都要處理完畢。

同步IO/非同步IO

同步IO操作：導致請求程序阻塞，知道IO操作完成。
非同步IO操作：不導致程序阻塞。

所以前4種都是同步IO模型，因為發生了阻塞。

阻塞/非阻塞

在處理（網路） IO 的時候，阻塞和非阻塞都是同步IO，阻塞與非阻塞的區分在於網路IO時進行IO操作的執行緒會不會掛起，其實對於某些IO模型來說，阻塞非阻塞其實比較難定義，比如select模型中指使用者執行緒不會阻塞於recvfrom等網路IO操作上，但在select操作本身上是阻塞的，不過因為網路IO並未阻塞的原因仍稱selec模型為非阻塞的模型。