同步（）：调用者等待被调用者返回消息，才能继续执行。同步阻塞例子：去餐馆吃饭，点了一个盖浇饭，然后在餐桌上一直等到盖浇饭做好，自己端到餐桌就餐。这就是典型的同步阻塞。当厨师给你做饭的时候，你需要一直在那里等着。

同步非阻塞例子：去餐馆吃饭，点了一个盖浇饭，你点完饭之后，过了几分钟感觉时间差不多了，就去问老板饭做好了没有，如果好了就去端，如果没好等一会再去问，实时同步做饭进度，依次循环去问直到饭做好，这就是同步非阻塞。 异步（）：被调用者通过状态、通知或回调机制主动通知调用者被调用者的运行状态。

I/O模型类型

IO模型分为以下五类

1.阻塞型：所有过程全阻塞2.非阻塞型：如果没有数据，则立即返回.I/O复用型（和poll）：在wait和copy阶段分别阻塞4.信号驱动型I/O（SIGIO）：在wait阶段不阻塞，但copy阶段阻塞（信号驱动I/O），即通知5.异步I/O（AIO）：完全无阻塞方式，当I/O完成时提供信号

阻塞I/O

说明：应用程序调用一个IO的函数，会导致应用程序阻塞，进入阻塞状态后直到I/O操作结束才会返回；如果系统内核数据没有准备好，那就一直等待数据准备，因为是调用了函数导致了应用程序阻塞，所以一直在等，做不了任何事情，内核数据准备好之后把数据从内核拷贝到用户空间，拷贝结束后，I/O函数返回成功指示。注：其阻塞时在I/O操作阶段

非阻塞I/O

说明：用户线程发起IO请求时立即返回。但并未读取到任何数据，则返回字段为“”，用户线程需要不断地发起IO请求，直到数据到达后，才真正读取到数据，继续执行。即“轮询”机制。整个IO请求过程中，虽然用户线程每次发起IO请求后可以立即返回，但是为了等到数据。仍需要不断地轮询、重复请求、消耗了大量的CPU资源；是比较浪费CPU的方式，一般很少用这种模型，而是在其他模型中使用非阻塞IO这一特性。

I/O复用（和poll）

说明：I/O复用模型会用到或poll函数，在I/O复用模型中，并不是阻塞到I/O操作过程中，而是阻塞到或者poll函数中；以为例：进程在处阻塞，等待几个描述符中的一个变为可操作，如果没等待到就继续阻塞在第一阶段，如果等到了一个描述符变为了可操作，则调用函数将数据拷贝到应用缓冲区。

信号驱动I/O（SIGIO）

说明：首先，我们允许套接口进行信号驱动I/O，并安装一个信号处理函数SIGIO，如果数据没有准备好，则立即返回结果，进程继续工作并不阻塞。当数据准备好时，系统内核会主动发送一个SIGIO信号给应用程序，应用程序收到信号后，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数进行数据处理。信号驱动I/O模型的优点是当数据报到达时，可以不阻塞，主循环可以继续执行，只是等待处理程序的通知，或者数据已经准备好被处理，或者数据报已经准备好被读了。

异步I/O（AIO）

说明：当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态通知和回调通知来告诉调用者的输入输出操作。用户可以直接对I/O执行读写操作，这些操作告诉内核用户读写缓冲区的位置，以及I/O操作完成之后内核通知应用程序的方式，就是上面讲的通过状态通知或者回调通知来告诉调用者。异步I/O的读写操作总是立即返回，但没有返回结果说是否阻塞，因为异步I/O操作真正的读写操作已由内核接管，内核自己对数据处理完成后生成一个信号，然后通知用户刚才交给自己的事件已经处理完成。

五种I/O模型的总结及比较

中文图示如下：

英文图示如下：

从两张图中我们可以看到，越往后，阻塞越少，理论上效率也是最优。其中五种I/O模型中，前三种属于同步I/O，后两者属于异步I/O。

同步I/O

阻塞I/O 非阻塞I/O I/O复用（和poll）

异步I/O

信号驱动I/O（SIGIO） 半异步 异步I/O（AIO） 全异步

异步I/O和信号驱动I/O的区别

信号驱动I/O模式下，内核可以复制的时候通知给我们应用程序发送SIGIO信号。异步I/O模式下，内核在所有的操作由内核操作完成后才会通知我们的应用程序。