送分来了，华为一面，介绍下五种 IO 模型 _IO

所谓 I/O，就是 Input/Output，输入/输出，在操作系统中，输入输出操作其实并不简单
工作在用户态的应用程序想要读取磁盘中的具体文件内容，就需要经过 System Call（系统调用）陷入内核态
因此，在操作系统中，输入输出操作通常都会包括以下两个阶段：

准备数据：内核缓冲区准备数据，等待其准备好
数据拷贝：从内核缓冲区向用户缓冲区复制数据

以网络通信即 Socket 上的输入操作为例，对应的第一阶就是等待数据从网络中到达网卡（对于网络 I/O 来说，很多时候数据在一开始还没有到达。比如，还没有收到一个完整的 TCP 包。这个时候内核就要等待足够的数据到来），然后从网卡中将数据拷贝到内核缓冲区，这样，数据就准备就完成了；第二阶段就是把数据从内核缓冲区复制到用户缓冲区。

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操作系统系统如何去管理输入和输出，从而获取输入和输出的数据？这就是 I/O 模型。
linux 中有以下五种 I/O 模型：

Blocking I/O：阻塞 I/O
Non-Blocking I/O：非阻塞 I/O
I/O Multiplexing：I/O 多路复用
Signal Blocking I/O：信号驱动 I/O
Asynchronous I/O：异步 I/O

Blocking I/O

在 Linux 中，默认情况下所有的 Socket 都是 Blocking，它符合人们最常见的思考逻辑。

上面我们介绍了输入输出操作通常都会包括两个阶段，并不是凭空想想，而是对应具体的 I/O 系统调用的，以网络通信为例，Blocking I/O 就对应阻塞的系统调用 recvfrom
第一阶段，准备数据：当用户进程通过系统调用 recvfrom 进行数据读取，操作系统就开始了 I/O 的第一个阶段-准备数据。这个过程需要等待，也就是说数据被拷贝到操作系统内核的缓冲区中是需要一个过程的。而在用户进程这边，整个进程会被阻塞住

解释下阻塞的概念：源自操作系统对进程/线程状态的描述概念，其定义为：操作系统把进程/线程从“运行（running）状态” 挂起为 “阻塞（blocked）状态”（又称“等待（waiting）状态”）。当进程/线程处于阻塞状态，则意味着其处于暂停运行状态，暂时不会被 CPU 调度执行

【送分来了，华为一面，介绍下五种 IO 模型】第二阶段，数据拷贝：当内核一直等到数据准备好了，它就会将数据从内核空间中拷贝到用户空间，然后系统调用 recvfrom 返回结果，用户进程才解除阻塞的状态，重新运行起来

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在上述步骤中，用户进程调用 recvfrom，该系统调用直到数据准备好且被复制到用户缓冲区中才返回。
从调用 recvfrom 开始，到它返回数据的整段时间，用户进程都是被阻塞住的！这就是 Blocking I/O 的特点，可以简单记忆为 “IO 执行的两个阶段用户进程都被阻塞住了”
recvfrom 成功返回后，用户进程才开始继续处理。
Non-Blocking I/O参考《Unix 网络编程：第一卷》，书中是这样描述 Non-Blocking I/O 的：

"进程把一个套接字设置成非阻塞是在通知内核，当所请求的 I/O 操作非得把本进程投入睡眠才能完成时，不要把进程投入睡眠，而是返回一个错误"

意思就是，如果某个用户进程进行系统调用 recvform 尝试获取数据，但这时候数据还没准备好：

如果操作系统把这个进程挂起，那就是 Blocking I/O
如果操作系统选择立即给用户进程返回错误信息，那就是 Non-Blocking I/O

如下图所示：

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非阻塞的 recvform? 系统调用之后，如果数据还没准备好，应用进程不会被阻塞住，recvfrom? 立即返回一个 EWOULDBLOCK? 错误。用户进程在收到 recvfrom 调用的返回信息之后，可以干点别的事情，然后再发起 recvform 系统调用。
重复上面的过程，不断地进行 recvform 系统调用。这个过程通常被称之为**轮询 (polling)** 。轮询检查内核数据，直到数据准备好，再拷贝数据到用户进程，进行数据处理。