女朋友：不跟我解释清楚 Linux I/O 今晚你就睡沙发吧！

前言

本文解释了计算机操作系统中的输入输出（I/O）在 Linux 中的应用，并以文件 I/O 为例介绍了 Linux 的 I/O 模型。程序打开文件时，数据需从硬盘读取到内核缓冲区，再拷贝到程序缓冲区。所有 I/O 模型都需经历这两个阶段。

Linux I/O 模型

阻塞 I/O (BIO)

在阻塞 I/O 中，进程在数据传输的两个阶段均阻塞，直到操作完成。

非阻塞 I/O

非阻塞 I/O 模型中，进程在数据准备阶段不阻塞，而是不断轮询内核，但在数据拷贝阶段阻塞。

I/O 复用

允许进程同时操作多个数据流，使用 select、poll、epoll 等系统调用，进程在数据复制阶段阻塞。

信号驱动 I/O

信号驱动 I/O 在等待数据阶段非阻塞，设置信号回调，数据准备后内核通知进程，但数据拷贝阶段阻塞。

异步 I/O

异步 I/O 模型实现了完全非阻塞的操作，在两个阶段都使用信号回调。

总结

阻塞与非阻塞I/O关注进程是否等待I/O完成，而同步与异步关注进程是否在I/O操作期间阻塞。只有异步 I/O 完全非阻塞，其他四种都是同步 I/O。同步 I/O 包括阻塞 I/O、非阻塞 I/O 和 I/O 复用。