IO模型

fd 9

fd 8

clone threadread fd 8

Kernel

clone threadread fd 9

用户态

Non Blocking IO多路复用NIO（JVM调用的）1. 用户程序调用内核select，传入1000fds2. 内核主动遍历1000次，返回这1000fds状态3. 用户程序轮询查看fds状态，成功的再去调用内核read/write

SystemCall（系统调用）

双向链表

Client

内核态

用户空间程序轮询读取文件描述符，并处理read fd 8 read fd 9

User  Program

3. read / write

NIO

轮询

2 . 返回状态

fd（file discriptor）：文件描述符，代表有执行IO操作的系统调用。（Linux系统一切皆文件）

ThreadA

红黑树

BIO

select(fds)

2. 事件驱动

Non Blocking IOSocket是Non Blocking，是非阻塞的系统内核支持Non Blocking IO，这个时候用户空间只需要一个线程轮询处理系统调用，read / write即可。例如：此时有两个客户端连接进来，主线程去做系统调用后，接着read fd 8 ，计算，write fd 8，然后read fd 9，计算，write fd 9，此时是同步非阻塞。

Blocking IOSocket是Blocking，是阻塞的服务端启动后主线程会循环等待客户端来连接，呈阻塞状态（accept是阻塞方法），此时，当有两个客户端连接进来时（fd8，fd9各表示1个Socket连接），用户空间程序会相应的clone两个线程去处理请求，每个线程对应处理一个Client请求。且这两个请求的输入或输出也是阻塞的。（read/write是阻塞方法）

内核程序select

遍历

用户程序accept

问题：1. 成本问题：有1000fd，就要系统调用1000次，成本很大

内核程序accept

1. select(fds)

accept

read/write都是阻塞的

用户程序传fds

问题：1. 核心问题：阻塞2. 线程多，消耗资源，同时系统调用也多，线程之间的切换慢

1. epoll_create

fd 5 = socket (blocking) bind 8090listen fd 5fd 8 = accept fd 5recvfrom fd 8accept是阻塞的，等待客户端请求

fd 5 = socket (non blocking)  bind 8090listen fd 5fd 8 = accept fd 5recvfrom fd8同步非阻塞，来一个连一个，处理一个

mmap

问题：1. 读和写需要把fd相关数据来回拷贝，传递数据成本比较高2. 最大读数也有上限（默认1024）

ThreadB

epoll

Non Blocking IOepoll（JVM调用的）1. 用户程序调用内核epoll_create创建一个eventpoll对象，再通过epoll_ctl将需要监听的socket放入到eventpoll对象的rbr（红黑树）中，同时，会给内核中断处理程序注册一个回调函数，告诉内核，如果这个句柄的中断到了，就把它放到rdlist（就绪链表）里2. 网卡接收到数据，会对CPU发起硬中断，内核执行回调函数，把网卡上的数据写入rdlist（就绪链表）里，当执行epoll_wait时立刻返回准备就绪链表里的数据3. 用户程序取链表中fd做实际的read/write操作

共享空间