同步IO, 異步IO的理解

1. 什麼是IO？

　在計算機中無時無刻不存在着對數據的訪問和讀取（數據都存儲在物理的媒介上，例如寄存器，高速緩存，內存，磁盤，網卡等等），這些操做被稱爲IO。

2. 阻塞IO

　

　　（1）當用戶線程發起IO請求後，會進行系統調用（system call）來讓內核（Kernel）進行IO操做

　　 （2）此時用戶線程阻塞，等待內核將數據準備好

　　 （3）內核將數據準備好後會將數據從內核空間拷貝到用戶空間，並返回給用戶線程結束阻塞。

3. 非阻塞IO

　　

　  （1） 由用戶線程發起IO請求, 進行系統調用來讓內核進行IO操做

      （2） 此時若是內核沒有準備好數據則會直接返回error，並不會阻塞用戶線程，用戶線程能夠重複的發起IO請求

　   （3）當用戶線程發起請求而且內核已經將數據準備好後，會將數據從內核空間拷貝到用戶空間（這個過程是須要阻塞用戶線程的），返回給用戶

4. 多路複用IO

　　

　　（1）用戶線程調用select後進行系統調用（內核會監視全部select負責的socket），此時用戶線程被阻塞

　　 （2）當內核將數據準備好後就會返回，並通知用戶線程進行讀取操做，此時內核將數據拷貝到用戶空間並返回

5. 阻塞IO與非阻塞IO?

    阻塞IO：用戶線程發起IO操做，緊接着由內核線程來執行IO操做，在阻塞IO中內核線程並不會當即返回而是等待數據拷貝到內存空間時才返回，在此期間用戶線程處於阻塞狀態。

　非阻塞IO: 與阻塞IO不一樣，內核線程在執行IO操做後會當即返回，若結果爲error則用戶線程能夠從新發起請求而不會被阻塞，一旦內核將數據準備好了且用戶線程發起了IO請求那麼將數據拷貝到用戶空間。

　 咱們看上面的圖能夠知道IO操做大體分爲兩個部分：

　　（1）用戶線程發起IO請求時，內核未準備好數據

　　（2）用戶線程發起IO請求時，內核以準備好數據

    經過對比兩個圖中流程咱們能夠發現，（2）這個流程在阻塞IO與非阻塞IO流程是相同的區別在於（1）這個步驟。所以阻塞IO與非阻塞IO的區別在於內核線程在執行IO操做時是否當即返回結果，若當即返

    回則爲非阻塞IO，反之則爲阻塞IO。

6. 同步與異步IO?

　異步IO:  用戶線程發起IO操做後，能夠當即去作其餘事情，另外一方面，對於內核線程當它收到異步讀取以後會當即返回，不會對用戶線程形成阻塞。當內核將數據準備好以後會將數據從內核空間拷貝到用戶空間，內核會發送  　　給用戶一個信號通知用戶IO操做已完成。

    同步IO: 同步IO的關鍵在於在真正讀取數據（也就是上面提到的（2）這個步驟）的時候用戶線程是否被阻塞。非阻塞IO雖然在用戶發起請求時會當即返回，可是當內核準備好數據以後，任然須要用戶線程發起請求才會將數據 　　從內核空間拷貝到用戶空間，所以非阻塞IO屬於同步IO。