网络数据接收流程
计算机接收网络数据的流程如下
- 数据通过网线到达计算机
- 网卡接收到达的网络数据，将数据写入内核缓冲区
- 网卡向CPU发送一个中断信号，告知接收到数据
- CPU收到中断信号后，先将数据由内核拷贝到用户空间
- CPU唤醒对应进程，通知它处理数据
通过上图，我们可以知道，对于一次IO访问(以read为例)，它会经历两个阶段
- 等待数据的到来
- 将数据从内核拷贝到用户空间
根据不同阶段不同操作，Linux设计了4种不同的IO的模型。
4种IO模型
阻塞IO(Blocking IO)
对于阻塞IO，当进程调用recefrom这个系统调用，就进入了第一阶段，进程将被阻塞。当数据接收完成之后，内核开始拷贝数据，此时进入第二阶段。当数据拷贝完毕之后，将通知来处理数据。
阻塞IO的特点就是在两个阶段进程都被阻塞了
非阻塞IO(Nonblocking IO)
对于非阻塞IO，当进程调用recefrom系统调用时，此时若数据还没准备好，内核会返回一个ERROR，告知进程数据还没ready。进程收到结果之后，便知数据还未到达，于是它继续发送recefrom系统调用，直到数据ready，进入第二阶段
非阻塞IO的非阻塞是指在第一阶段进程没有被阻塞，可以收到系统调用结果
非阻塞IO在第一阶段采用的轮询的方式，不断询问内核数据是否ready
IO多路复用(IO multiplexing)
IO多路复用也就是常说的select，poll，epoll方式，是指进程可以同时处理多个网络IO请求。
当进程调用select时，进程将会被阻塞，直到select管理的socket中，有一个以上的socket接收到数据，此时进程将被唤醒，同时它遍历所有socket对象，以便确定是哪个socket接收到数据。关于select，poll，epoll的区别将在下一篇博客中进行分析。
IO多路复用在两个阶段都是被阻塞的，与阻塞IO相比，唯一的区别是它可以处理多个IO连接
异步IO(Asynchronous IO)
对于异步IO，进程发起recefrom的系统调用后，会立即收到返回结果，此时进程可以继续处理其他事情。当内核把数据接收完毕，同时拷贝到用户空间后，便发出一个signal给进程，通知进程来处理数据。
异步IO在两个阶段都没有被阻塞
总结
- 对于一次IO请求来说，都需要经历两个阶段，一是等待数据到来，二是等到内核把数据拷贝到用户空间
- 阻塞IO，非阻塞IO，IO多路复用都可以归类于同步IO，因为他们在第一个阶段或者第二阶段都会被阻塞，而异步IO在两个阶段都不会被阻塞
以吃饭为例子，可以对上述模型进行类比
阻塞IO：我到饭店吃饭，点完餐之后就在餐桌上干等，之后饭做好我去拿 非阻塞IO：点完餐之后，我每隔一段时间就去厨房问厨师饭是否做好，知道厨师告诉饭做好了 异步IO：类似于点外卖，我告诉店家我要吃什么，店家做好之后直接把饭送到家里，在这段时间我可以干其他事情
