Unix下共有五種I/O模型：
　　1. 阻塞式I/O 
　　2. 非阻塞式I/O 
　　3. I/O複用（select和poll） 
　　4. 訊號驅動式I/O（SIGIO） 
　　5. 非同步I/O（POSIX的aio_系列函式） 

io請求分兩步：
　　1. 先將資料從儲存介質（磁碟，網路等）拷貝到核心緩衝區，此時稱為資料準備好，可以被使用者應用程式讀取。
　　2. 由使用者應用程式拷貝核心緩衝區中的資料到使用者緩衝區。 

① 阻塞I/O模型            程序一直阻塞，直到資料拷貝完成

我們將函式recvfrom視為系統呼叫，不論該函式如何實現，一般都會有一個從應用程序中執行到核心中執行的切換，一段時間以後還會有一個返回到應用程序的切換。

應用程式呼叫一個IO函式，導致應用程式阻塞並等待資料準備就緒。如果資料沒有準備好，一直等待。如果資料準備好了，則從核心拷貝到使用者空間拷貝資料，IO函式返回成功指示。

程序呼叫recvfrom，此係統呼叫直到資料報到達且被複制到應用程序的緩衝區中或發生錯誤才返回，常見的錯誤如系統呼叫被訊號中斷。

程序在呼叫recvfrom開始到它返回的整段時間內是被阻塞的，該函式成功返回後，應用程序開始處理資料報。

② 非阻塞I/O模型          資料就緒之前一直輪詢

我們把一個套介面設定為非阻塞就是告訴核心，當所請求的I/O操作無法完成時，不要將程序睡眠，而是返回一個錯誤。這樣我們的I/O操作函式將不斷的測試 資料是否已經準備好，如果沒有準備好，繼續測試，直到資料準備好為止。在這個不斷測試的過程中，會大量的佔用CPU的時間。

　　前三次呼叫recvfrom時仍無資料返回，因此核心立即返回一個EWOULDBLOCK錯誤。第四次呼叫recvfrom時，資料報已準備好，被拷貝到應用緩衝區，recvfrom 返回成功指示，接著就是我們處理資料。

 　　當一個應用程序像這樣對一個非阻塞描述字迴圈呼叫recvfrom 時，我們稱此過程為輪詢（polling）。由於應用程序像這樣連續不斷地查詢核心，看看某操作是否準備好，這對CPU時間是極大的浪費，所以這種模型只是偶爾才會遇到。

③ I/O複用模型        新增了一個系統呼叫select, 幫助程序監控多個I/O

I/O複用模型會用到select或者poll函式，這兩個函式也會使程序阻塞，但是和阻塞I/O所不同的的，這兩個函式可以同時阻塞多個I/O操作。而且可以同時對多個讀操作，多個寫操作的I/O函式進行檢測，直到有資料可讀或可寫時，才真正呼叫I/O操作函式。 

　　只要有資料就緒，select呼叫返回，應用程式呼叫recvfrom將資料從核心區拷貝至使用者區。

　　仔細看例項圖，發現select模型似乎有些disadvantage，即前後進行了兩次系統呼叫，比上一個模型多了一次。然而，select模型也有其明顯的優勢：每次select阻塞結束返回後，可以獲得多個準備就緒的套接字（即一個select可以對多個套接字進行管理，類似於同時監控多個套接字事件是否就緒）。

　　和阻塞IO模型相比，selectI/O複用模型相當於提前阻塞了。等到有資料到來時，再呼叫recv就不會因為要等資料就緒而發生阻塞。

④ 訊號驅動I/O模型         程序通過接收到的訊號確認資料準備就緒

我們可以用訊號，讓核心在資料就緒時用訊號SIGIO通知我們，將此方法稱為訊號驅動I/O 

　　首先，我們允許套接字進行訊號驅動I/O，並通過系統呼叫 sigaction 安裝一個訊號處理程式。此係統呼叫立即返回，程序繼續工作，它是非阻塞的。當資料報準備好被讀時，就為該程序生成一個SIGIO訊號。我們隨即可以在訊號處理程式中呼叫 recvfrom 來取讀資料報。

⑤ 非同步I/O    程序不受阻塞，將任務交給核心處理

我們讓核心啟動操作，並在整個操作完成後（包括將資料從核心拷貝到我們自己的緩衝區）通知我們。

呼叫aio_read函式，告訴核心描述字，緩衝區指標，緩衝區大小，檔案偏移以及通知的方式，然後立即返回。當核心將資料拷貝到緩衝區後，再通知應用程式。

對比五種 I/O模型 

前四種模型主要區別在第一階段，因為前四種模型的第二階段基本相同：在資料從記憶體拷貝到呼叫者的緩衝區時，程序阻塞於recvfrom 呼叫。然而，非同步I/O模型處理的兩個階段都不同於前四個模型。

同步I/O與非同步I/O

• 同步I/O：在I/O操作未完成前，請求程序會被阻塞
• 非同步I/O：在I/O操作未完成前，請求程序未被阻塞

上述五種I/O模型，前四種均屬於同步I/O（它們等待方式不同，搬遷動作相同），因為recvfrom呼叫均阻塞了當前請求程序。

只有最後一種io屬於非同步I/O ！

　　所謂同步，資料從儲存介質拷貝到核心緩衝區（資料準備的過程）完成之後，需要使用者自己將資料拷貝到使用者緩衝區。
　　所謂非同步，步驟1，2 使用者都不關心，只要發起IO請求，後面得到IO結果即可。
所以，前4種IO模型都是同步的！！！

阻塞，非阻塞，同步，非同步  概括：

• 阻塞，非阻塞：程序/執行緒要訪問的資料是否就緒，程序/執行緒是否需要等待；

• 同步，非同步：訪問資料的方式，同步需要主動讀寫資料，在讀寫資料的過程中還是會阻塞；非同步只需要I/O操作完成的通知，並不主動讀寫資料，由作業系統核心完成資料的讀寫。