(PHP7内核剖析-2) I/O模型

1.同步:我客户端（C端调用者）一个功能，该功能没有结束前，我死等结果。
2.异步:我（c端调用者）调用一个功能，不知道该功能结果，该功能有结果后通知我，即回调通知
3.阻塞:就是调用我（s端被调用者，函数），我（s端被调用者，函数）没有彻底接受完数据或者没有获得结果以前，我不会返回。
4.非阻塞:就是调用我（s端被调用者，函数），我（s端被调用者，函数）当即返回，得出结果后通知调用者

五种I/O模型

(1) 阻塞I/O (Blocking I/O)

当用户进程进行系统调用时，内核就开始了I/O的第一个阶段，准备数据到缓冲区中，当数据都准备完成后，则将数据从内核缓冲区中拷贝到用户进程的内存中，这时用户进程才解除block的状态从新运行。

(2) 非阻塞I/O (Non-Blocking I/O)

用户进程只有在第二个阶段被阻塞了，而第一个阶段没有阻塞，可是在第一个阶段中，用户进程不须要盲等，不停的去轮询内核，看数据是否准备好了，所以该模型是比较消耗CPU的。

(3) I/O复用（I/O Multiplexing)

I/O执行的两个阶段都是用户进程都是阻塞的，可是两个阶段是独立的，在一次完整的I/O操做中，该用户进程是发起了两次系统调用。和阻塞I/O不一样的是第一段能够等待多个描述符就绪

(4) 信号驱动的I/O (Signal Driven I/O)

只有在I/O执行的第二阶段阻塞了用户进程，而在第一阶段是没有阻塞的。该模型在I/O执行的第一阶段，当数据准备完成以后，会主动的通知用户进程数据已经准备完成，即对用户进程作一个回调。该通知分为两种，一为水平触发，即若是用户进程不响应则会一直发送通知，二为边缘触发，即只通知一次。

(5) 异步I/O (Asynchrnous I/O)

当用户进程发起系统调用后，马上就能够开始去作其它的事情，而后直到I/O执行的两个阶段都完成以后，内核会给用户进程发送通知，告诉用户进程操做已经完成了。

I/O多路复用技术

select

(1).select()的机制中提供一fd_set的数据结构，每个元素都能与一打开的文件句柄（无论是Socket句柄，仍是其余 文件或命名管道或设备句柄）创建联系，创建联系的工做由程序员完成， 当调用select()时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执行了select()的进程哪一Socket或文件可读或可写。主要用于Socket通讯当中。

(2).程序执行select后，若是没有数据输入，程序会一直等待(阻塞时)，直到有数据为止，也就是程序中无需循环和sleep。

(3).每次调用select，都须要把fd_set集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd_set不少时会很大

(4).同时每次调用select都须要在内核遍历传递进来的全部fd_set，这个开销在fd_set不少时也很大

(5).select支持的文件描述符数量过小了，默认是1024

poll

(1).poll的实现和select很是类似，只是描述fd_set集合的方式不一样，poll使用pollfd链表结构而不是select的fd_set结构，其余的都差很少。

(2).监视描述符个数无上限；

epoll/kqueue

(1).监视描述符个数无上限；(2).效率提高，不是轮询的方式，不会随着fd数目的增长效率降低。只有活跃可用的fd才会调用callback函数；即epoll/kqueue最大的优势就在于它只管你“活跃”的链接，而跟链接总数无关，所以在实际的网络环境中，epoll/kqueue的效率就会远远高于select和poll。(3).内存拷贝，利用mmap()文件映射内存加速与内核空间的消息传递；