非阻塞IO原理和特性

　　下文所说的IO，包含IO就绪和IO操作

　　epoll 是一种Linux下的IO模型，是同步非阻塞的一种，也是当前比较流行的IO模型。

　　Linux下IO模型大致可以分为：同步阻塞、同步非阻塞、异步。

　　

　　普通的非阻塞IO是各个IO自行盲询自己的IO是否就绪，而IO复用则是以一个系统调用来完成所有IO是否就绪的轮询，如果就绪则执行IO操作。

　　事件驱动是IO复用的一种升级版本，IO复用是轮询所有的IO。

　　而事件驱动是只处理已经就绪的IO，首先开启socket信号驱动的功能（将socket放到epoll文件系统里file对象对应的红黑树，并在内核终端处理程序中注册回调函数），当网卡检测到某个socket有数据来到时，内核就会将socket放入IO就绪队列，并从网卡拷贝数据到内核。

　　IO复用的缺点：

　　　　单线程能轮询的文件描述符有限1024；

　　　　需要轮询所有的IO，如果当前IO事件很多，但是就绪的非常少，那么会导致效率下降；

　　事件驱动则可以解决上述两个缺点，没有文件描述符的限制(通常都非常大，比如2G内存的机器都有655350)；只处理已经就绪的IO，可以过滤掉不活跃的IO轮询带来的损失。

　　同时使用mmap(内存映射)的方式，来减少IO数据从内核-用户控件的拷贝。

　　　　MMAP介绍：

　　　　　　1、用户空间、内核空间都是不能直接访问设备的物理地址

　　　　　　2、内核空间如果要访问设备的物理地址，需要先映射物理地址到内核的虚拟地址(页缓存)上，以后驱动程序访问这个虚拟地址

　　　　　　3、用户空间只能通过系统调用访问映射好的内核虚拟地址(页缓存)

　　　　　　这上面会有2次数据拷贝，硬件和内核空间，用户空间和内核空间。

　　　　而MMAP的目的是将2次拷贝转换为1次拷贝，节约拷贝数据带来的消耗。

　　　　将物理地址映射到一块内存，应用程序(用户区域)可以直接访问这块内存。

　　事件驱动的缺点：

　　　　如果各个IO都比较活跃，那么IO复用的全轮询也不会有太多的性能损失，但是注册socket驱动事件却会带来一些负担。