Unix IO 模型
阻塞式 I/O
应用进程被阻塞，直到数据复制到应用进程缓冲区中才返回
在阻塞的过程中，其它程序还可以执行，因此阻塞不意味着整个操作系统都被阻塞。因为其他程序还可以执行，因此不消耗 CPU 时间，这种模型的执行效率会比较高。缺点是需要更多的线程
图中recvfrom为系统调用命令, 用于接收 Socket 传来的数据，并复制到应用进程的缓冲区 buf 中
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
非阻塞式 I/O
应用进程执行系统调用之后，内核返回一个错误码。应用进程可以继续执行，但是需要不断的执行系统调用来获知 I/O 是否完成，这种方式称为轮询(polling)。
由于 CPU 要处理更多的系统调用，因此这种模型是比较低效的。
I/O 复用
使用 select 或者 poll 等待数据，并且可以等待多个套接字中的任何一个变为可读，这一过程会被阻塞，当某一个套接字可读时返回。之后再使用 recvfrom 把数据从内核复制到进程中。
如果一个 Web 服务器没有 I/O 复用，那么每一个 Socket 连接都需要创建一个线程去处理。如果同时有几万个连接，那么就需要创建相同数量的线程
相比于前两个，I/O 复用不需要进程线程创建和切换的开销，系统开销更小, 也没有那么多的系统调用消耗cpu资源。
select/poll/epoll
NIO 存在的弊端：不管你客户端有没有数据传过来，我都要调用系统调用看看有没有数据到来。
客户端建立连接之后，内核会为这个客户端分配一个 fd(文件描述符)。
IO 多路复用 指的是内核监控客户端（fd）有没有数据到来，当我们想要知道哪些客户端数据到来了，只需要调用多路复用器 select , poll , epoll 提供的系统调用即可，将想要知道的客户端（fd）传进去，内核就会返回哪些客户端（fd）数据准备好了。我们从原来的五万次系统调用，降低到一次，大大降低了系统开销。epoll 是这三个多路复用器中效率最高的一个。
1、select 一次调用传入的 fd 是有数量限制的（一次只能传入 1024 个，不同的内核参数可能会不同），五万链接会调用 30 次左右系统调用，但是内核还是会遍历这五万个链接，检查是否有数据可读。然后调用对应的系统调用，获得有数据到达的客户端 （fd），然后操作 fd 将数据从 内核态 copy 到 用户态 去做业务处理。
2、poll 和 select 差不多，只是系统调用时传入的 fd 没有限制。poll 和 select 只是减少了系统调用，实际内核也是遍历每个链接检查是否可读，所以效率和连接总数成线性关系，建立连接的客户端越多效率越低。
3、epoll 不是内核轮训每个 fd 检验是否可读。当客户端数据到达，内核将网卡中将数据读到到自己的内存空间，内核会将有数据到达的连接放入到一个队列中去，用户态的程序只需要调用 epoll 提供的系统调用，从这个队里中拿到链接对应的 fd 即可，所以效率和活跃连接数有关，和连接总数没有关系（百万链接中可能只有 20% 是活跃链接）。
epoll事件触发模式
epoll 的描述符事件有两种触发模式: LT(level trigger)和 ET(edge trigger)。
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LT 模式 当 epoll_wait() 检测到描述符事件到达时，将此事件通知进程，进程可以不立即处理该事件，下次调用 epoll_wait() 会再次通知进程。是默认的一种模式，并且同时支持 Blocking 和 No-Blocking。
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ET 模式 和 LT 模式不同的是，通知之后进程必须立即处理事件，下次再调用 epoll_wait() 时不会再得到事件到达的通知。 很大程度上减少了 epoll 事件被重复触发的次数，因此效率要比 LT 模式高。只支持 No-Blocking，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。
信号驱动 I/O
应用进程使用 sigaction 系统调用，内核立即返回，应用进程可以继续执行，也就是说等待数据阶段应用进程是非阻塞的。内核在数据到达时向应用进程发送 SIGIO 信号，应用进程收到之后在信号处理程序中调用 recvfrom 将数据从内核复制到应用进程中。 相比于非阻塞式 I/O 的轮询方式，信号驱动 I/O 的 CPU 利用率更高。
异步 I/O
进行 aio_read 系统调用会立即返回，应用进程继续执行，不会被阻塞，内核会在所有操作完成之后向应用进程发送信号。
异步 I/O 与信号驱动 I/O 的区别在于，异步 I/O 的信号是通知应用进程 I/O 完成，而信号驱动 I/O 的信号是通知应用进程可以开始 I/O。
