一：IO模型介紹

同步（synchronous） IO和異步（asynchronous） IO，阻塞（blocking） IO和非阻塞（non-blocking）IO分別是什麽，到底有什麽區別？這個問題其實不同的人給出的答案都可能不同，比如wiki，就認為asynchronous IO和non-blocking IO是一個東西。這其實是因為不同的人的知識背景不同，並且在討論這個問題的時候上下文(context)也不相同。所以，為了更好的回答這個問題，我先限定一下本文的上下文。

本文討論的背景是Linux環境下的network IO。本文最重要的參考文獻是Richard Stevens的“UNIX? Network Programming Volume 1, Third Edition: The Sockets Networking ”，6.2節“I/O Models ”，Stevens在這節中詳細說明了各種IO的特點和區別，如果英文夠好的話，推薦直接閱讀。Stevens的文風是有名的深入淺出，所以不用擔心看不懂。本文中的流程圖也是截取自參考文獻。

為了更好的了解IO模型，我們需要知道：同步，異步，阻塞，非阻塞。(contex)

同步（synchronous）：

異步（asynchronous）：

阻塞（blocking）

非阻塞（non-blocking）

對於一個network IO（以read舉例），他會涉及到兩個系統對象，一個是調用這個IO的process（or thread），另一個就是系統內核（kernel）。當一個read操作發生時，該操作會經歷連個階段：

1：等待數據（waiting for the data to be readg）

2：將數據從內核拷貝到進程中（Copying the data from the kernel to the process）

二：阻塞IO（bloking IO）

在Linux中，在默認情況下所有的socket都是blocking。

當用戶進程調用了recvfrom這個系統調用，kernel就開始了IO的第一個階段：準備數據。對於network io來說，很多時候數據在一開始還沒有到達（比如，還沒有收到一個完整的UDP包），這個時候kernel就要等待足夠的數據到來。

而在用戶進程這邊，整個進程會被阻塞。當kernel一直等到數據準備好了，它就會將數據從kernel中拷貝到用戶內存，然後kernel返回結果，用戶進程才解除block的狀態，重新運行起來。

Python並發編程之IO模型