IO 模型

IO 访问

对于一次 IO 访问（例如 read 操作），通常有两个不同的阶段：

等待数据准备 (Waiting for the data to be ready)
将数据从内核拷贝到进程中 (Copying the data from the kernel to the process)

例如在一个 socket 上读取数据，首先需要等待数据到达网络，当数据到达时将数据拷贝到内核缓冲区中，再将数据从内核缓冲区中拷贝到用户进程的缓冲区中。

正是由于 IO 访问经历的两个阶段，Linux 系统产生了下面五种 IO 模型：

阻塞 IO（blocking IO）
非阻塞 IO（nonblocking IO）
IO 多路复用（IO multiplexing）
信号驱动 IO（signal driven IO）
异步 IO（asynchronous IO）

IO 模型与 Future

在介绍 Future trait 的那一章中我们提到：如果一个 Future 没有计算完成，例如想要等待一个 IO 事件发生，那么通常会注册 waker 到一个“事件通知系统”中，当这个 IO 事件就绪时，“事件通知系统”就会通过 waker 唤醒之前的 Future 继续执行。

那么“事件通知系统”要怎么知道 Future 想要等待的 IO 事件什么时候就绪呢？这与 IO 模型有关，因此在本章中我们将会介绍几种不同的 IO 模型以及它们的特点。