技术编程|今天来图解IO模型——BIO、NIO、AIO
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作者|JerrysCode|简书操作系统分为用户空间和内核空间 ， 出于安全考虑 ， 应用程序无法直接操作内核空间的数据 。 当应用程序发起I/O操作时 ， 需要经过等待数据和拷贝数据两步 ， 这两步的处理方式不同 ， 就会产生不同的IO模型 。 我们把数据读取分为两个步骤
step1 准备数据阶段：数据从硬件拷贝到内核缓冲区 ， 这里的硬件可以是磁盘 ， 网卡等设备 。
step2 拷贝数据阶段：数据从内核缓冲区拷贝到用户空间缓冲区
根据step1是否阻塞可以把IO操作划分为：
阻塞IO
【技术编程|今天来图解IO模型——BIO、NIO、AIO】非阻塞IO
根据step2是否是否阻塞可以划分为：
同步IO
异步IOBIO——同步阻塞IO
应用进程发起read调用后就阻塞直到数据读取完成， 在这个过程中用户进程会让出CPU
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BIO
NIO
应用进程发起read操作 ， 发现数据没有准备好就立即返回 ， 用户进程不会阻塞 ， 可以继续执行其他的任务 。 同时不断发起read轮询直到数据就绪 ， 然后进程阻塞等待数据从内核空间拷贝到用户空间 。
在step1用户进程是非阻塞的 ， step2是阻塞的（同步的） ， 所以叫同步非阻塞IO 。
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NIO
IO多路复用
当IO进程较多时 ， 每个进程都去轮询数据会占用大量CPU ， 因此在NIO基础上引入select ， select会监控多路IO ， 当其中一路IO的数据就绪 ， 就发送事件唤醒对应的进程, 这样就实现了多个进程IO复用select ， 减少了CPU消耗 。
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多路复用AIO
应用进程发起read调用时向操作系统内核注册一个回调函数 ， read立即返回；内核准备数据 ， 拷贝数据到用户空间后 ， 回调这个函数 。
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AIO
由于Linux只支持文件AIO ， 不支持网络AIO ， 所以AIO不如NIO流行 。
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