分析操作系统 IO 模式

IO (Input/Output，输入/输出)即数据的读取(接收)或写入(发送)操作，通常用户进程中的一个完整IO分为两阶段：用户进程空间<-->内核空间、内核空间<-->设备空间(磁盘、网络等)。IO有内存IO、网络IO和磁盘IO三种，通常我们说的IO指的是后两者。

LINUX中进程无法直接操作I/O设备，其必须通过系统调用请求kernel来协助完成I/O动作;内核会为每个I/O设备维护一个缓冲区。

对于一个输入操作来说，进程IO系统调用后，内核会先看缓冲区中有没有相应的缓存数据，没有的话再到设备中读取，因为设备IO一般速度较慢，需要等待;内核缓冲区有数据则直接复制到进程空间。

所以，对于一个网络输入操作通常包括两个不同阶段：

(1)等待网络数据到达网卡→读取到内核缓冲区，数据准备好;

(2)从内核缓冲区复制数据到进程空间。

关键概念理解

同步：发起一个调用，得到结果才返回。

异步：调用发起后，调用直接返回;调用方主动询问被调用方获取结果，或被调用方通过回调函数。

阻塞：调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞：调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

同步才有阻塞和非阻塞之分;

阻塞与非阻塞关乎如何对待事情产生的结果(阻塞：不等到想要的结果我就不走了)

明确进程状态

理解进程的状态转换

就绪状态 -> 运行状态：处于就绪状态的进程被调度后，获得CPU资源(分派CPU时间片)，于是进程由就绪状态转换为运行状态。

运行状态 -> 就绪状态：处于运行状态的进程在时间片用完后，不得不让出CPU，从而进程由运行状态转换为就绪状态。此外，在可剥夺的操作系统中，当有更高优先级的进程就 、 绪时，调度程度将正执行的进程转换为就绪状态，让更高优先级的进程执行。

运行状态 -> 阻塞状态：当进程请求某一资源(如外设)的使用和分配或等待某一事件的发生(如I/O操作的完成)时，它就从运行状态转换为阻塞状态。进程以系统调用的形式请求操作系统提供服务，这是一种特殊的、由运行用户态程序调用操作系统内核过程的形式。

阻塞状态 -> 就绪状态：当进程等待的事件到来时，如I/O操作结束或中断结束时，中断处理程序必须把相应进程的状态由阻塞状态转换为就绪状态。

（编辑：大连站长网）

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