在这篇博客中，我们将探讨Linux底层的几种IO（输入/输出）方式，为鸿蒙开发者提供一个清晰的理解。本文将详细介绍阻塞IO、非阻塞IO、I/O多路复用、信号驱动IO及异步IO等概念，旨在帮助开发者优化鸿蒙应用性能。关键词：鸿蒙OS、Linux、IO模型、阻塞非阻塞、IO多路复用、性能优化。
信号是 Linux 进程间通信的最古老的方式。信号是软件中断，它是在软件层次上对中断机制的一种模拟。
I/O是input/output的缩写，表示计算机与外接设备之间的数据传输。最常见的I/O类型有磁盘I/O、网络IO。IO和CPU比起来是非常低效的，为了保障应用程序的运行效率，Linux支持多种IO模型。
Linux内核将所有的外部设备当做一个文件来操作，对文件的读写操作会调用内核的系统命令，返回一个文件描述符（file descriptor，fd）。而对socket的读写也有相应的描述符，称为socketfd。描述符就是一个数字，指向内存中的一个结构体（文件路径或者数据区等）
User space（用户空间）和 Kernel space（内核空间）。Linux里面这么设计的目的主要是为了安全，即使用户空间崩溃了，内核也不受影响。所以在Linux世界，进程不能直接访问硬件设备，当进程需要访问硬件设备(比如读取磁盘文件，接收网络数据等等)时，必须由用户态模式切换至内核态模式，通过系统调用访问硬件设备。
Linux/Unix五种I/O模型 内容来源，侵删。 游双-《Linux高性能服务器编程》 牛客网-Linux高并发服务器开发 ---- 阻塞-blocking 调用者调用了某个函数，然后等待这个函数返回，在这期间什么都不做，不停的去检查这个函数有没有返回，应用程序必须等这个函数返回才能进行下一步的动作。 即，针对阻塞I/O执行的系统调用可能因为无法立即完成而被操作系统挂起，直到等待的时间发生为止，才可以继续执行下一步的操作。 可能被阻塞的系统调用包括accept、send、rec
信号(signal)是一种软件中断，它提供了一种处理异步事件的方法，也是进程间惟一的异步通信方式。在Linux系统中，根据POSIX标准扩展以后的信号机制，不仅可以用来通知某种程序发生了什么事件，还可以给进程传递数据。
前几期的分享，我们站在编码视角去聊 Java IO，旨在理解与编码，本次从 Linux 操作系统层面了解一下 IO 模型，这样方能做到知其然，知其所以然。
周日午后，刚刚放下手里的电话，正在给刚刚的面试者写评价。刚刚写到『对Linux的基本IO模型理解不深』这句的时候，女朋友突然出现。
阻塞与非阻塞主要是程序等待消息通知时的状态角度来说的。阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，一直处于等待消息通知，不能够执行其他业务。
如果需要多个进程合作来完成某个任务，那个可能会存在资源争用或者其他一些意想不到的问题，这个时候，就需要通过实现进程同步来防止问题的产生。
在Linux操作系统中，I/O（输入/输出）模型是一套定义如何处理数据读写的机制，它对系统性能有着重要影响。为了适应不同的应用场景和性能需求，Linux抽象出了多种I/O模型。每种模型都有其独特的特点、底层原理、优劣势以及适用场景。🤓
一、linux网络IO模型：linux将所有外部设备都当作文件处理，对一个文件的读写操作通过调用内核命令执行，返回一个file descriptor（fd 文件描述符），而对于一个socket也有对应的socketFD，描述符是一个数字，指向内核中的一个结构体（文件路径，数据区属性等）。
以上两个关键点最终都与操作系统的 I/O 模型以及线程(进程)模型相关，我们先详细看一下I/O模型 。
系列文章：http://www.jianshu.com/p/594441fb9c9e
Notify函数让signal包将输入信号转发到c。如果没有列出要传递的信号，会将所有输入信号传递到c；否则只传递列出的输入信号。
很多对技术有追求的读者朋友，做到一定阶段后都希望技术有所精进。有些读者朋友可能会研究一些中间件的技术架构和实现原理。比如，Nginx为什么能同时支撑数万乃至数十万的连接？为什么单工作线程的Redis性能比多线程的Memcached还要强？Dubbo的底层实现是怎样的，为什么他的通信效率非常高？
清·俞樾《湖楼笔谈》六：“盖诗人用意之妙，在乎深入显出。入之不深，则有浅易之病；出之不显，则有艰涩之患。”
看了一些文章，发现有很多不同的理解，可能是因为大家入切的角度、环境不一样。所以，我们先说明基本的IO操作及环境。
在软件层次上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信的方式 。信号可以导致一个正在运行的进程被另一个正在运行的异步进程中断，转而处理某一个突发事件。
Linux 异步 I/O 是 Linux 内核中提供的一个相当新的增强。它是 2.6 版本内核的一个标准特性，但是我们在 2.4 版本内核的补丁中也可以找到它。AIO 背后的基本思想是允许进程发起很多 I/O 操作，而不用阻塞或等待任何操作完成。稍后或在接收到 I/O 操作完成的通知时，进程就可以检索 I/O 操作的结果。
Linux 的内核将所有外部设备都看做一个文件来操作（一切皆文件），对一个文件的读写操作会调用内核提供的系统命令，返回一个file descriptor（fd，文件描述符）。而对一个socket的读写也会有响应的描述符，称为socket fd（socket文件描述符），描述符就是一个数字，指向内核中的一个结构体（文件路径，数据区等一些属性）。
程序员：假如我们执行A,B两个IO操作的时候，如果必须等待A完成后才能执行B那么这个就是
一、信号在内核中的表示 实际执行信号的处理动作称为信号递达（Delivery），信号从产生到递达之间的状态，称为信号未决（Pending）。进程可以选择阻塞（Block）某个信号，SIGKILL 和
socket在创建的时候默认是阻塞的。我们可以通过socket系统调用的第二个参数传递SOCK_NONBLOCK标志，或者通过fcntl系统调用的F_SETFL命令，将其设置为非阻塞的。阻塞和非阻塞的概念能应用与所有文件描述符，不仅仅是socket,我们称阻塞的文件描述符为阻塞I/O,非阻塞的文件描述符为非阻塞I/O.
要对一个信号进行处理(除了无法捕捉的SIGKILL和SIGSTOP)，需要为其注册相应的处理函数，通过调用signal()函数可以进行注册。
缓冲I/O是指通过标准库缓存来加速文件的访问，而标准库内部再通过系统调度访问文件。带缓存I/O也叫标准I/O，它符合ANSI C的标准I/O处理，是不依赖系统内核的，所以移植性是比较强的，在使用标准I/O操作的时候为了减少对read()、write()系统调用次数，带缓存I/O就是在用户层再建立一个缓存区，这个缓存区的分配和优化长度等细节都是标准I/O库处理好的，用户不用去关心。
IO 其实就是 Input 和 Output，在操作系统中就对应数据流的输入与输出。这个数据流的两端，可以是文件，也可以是网络的一台主机。但无论是文件，还是网络主机，其传输都是类似的，我们今天就以源头为文件进行说明。
目前我们网络所面临的依然是高并发的问题，就像某cat双11时的情况，瞬间的并发量是惊人的，当然我们会有很多种方法去解决这个问题，本文我们谈论的是单台服务器，如何提高自己对并发请求的处理能力。要想解决这个问题，我们需要先理清楚Unix和类Unix系统的I/O模型。
列表中，编号为1 ~ 31的信号为传统UNIX支持的信号，是不可靠信号(非实时的)，编号为32 ~ 63的信号是后来扩充的，称做可靠信号(实时信号)。不可靠信号和可靠信号的区别在于前者不支持排队，可能会造成信号丢失，而后者不会。
~$ kill -l 1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR 31) SIGSYS 34) SIGRTMIN 35) SIGRTMIN+1 36) SIGRTMIN+2 37) SIGRTMIN+3 38) SIGRTMIN+4 39) SIGRTMIN+5 40) SIGRTMIN+6 41) SIGRTMIN+7 42) SIGRTMIN+8 43) SIGRTMIN+9 44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7 58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2 63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX
linux 中最常用的 IO 模型是同步 IO，在这个模型中，请求发出后应用程序会阻塞直到满足条件（阻塞 IO），或在不满足条件的情况下立即返回出错（非阻塞 IO），这样做的好处是程序在等待 IO 请求完成时不会占用 CPU。 POSIX 定义了异步 IO 应用程序接口（AIO API），linux 2.6 以上版本的内核也实现了内核级别的异步 IO 调用。 异步 IO 的基本思想是允许进程发起很多 IO 操作，而不用阻塞任何一个，也不用等待任何操作的完成，直到 IO 操作完成时，进程可以检索 IO 操作的结果。
我们也介绍了core term两种默认操作，core在执行信号后会形成一份core文件（默认是关闭的，因为原本core文件的后缀是pid,运行出错后会创建core文件，导致磁盘空间不足），该文件里存储了出错原因，可以再gdb调试时进行使用。
说到IO模型，都会牵扯到同步、异步、阻塞、非阻塞这几个词。从词的表面上看，很多人都觉得很容易理解。但是细细一想，却总会发现有点摸不着头脑。自己也曾被这几个词弄的迷迷糊糊的，每次看相关资料弄明白了，然后很快又给搞混了。
linux系统也是一种应用，它是基于计算机硬件的一种操作系统软件。当我们接收一次网络传输，计算机硬件的网卡会从网络中将读到的字节流写到linux的buffer缓冲区内存中，然后用户空间会调用linux对外暴露的接口，将linux中的buffer内存中的数据再读取到用户空间。这一次读操作就是一次IO。同样写也是这样的。
我们都知道unix世界里、一切皆文件、而文件是什么呢？文件就是一串二进制流而已、不管socket、还是FIFO、管道、终端、对我们来说、一切都是文件、一切都是流、在信息交换的过程中、我们都是对这些流进行数据的收发操作、简称为I/O操作(input and output)、往流中读出数据、系统调用read、写入数据、系统调用write、不过话说回来了、计算机里有这么多的流、我怎么知道要操作哪个流呢？做到这个的就是文件描述符、即通常所说的fd(file descriptor)、一个fd就是一个整数、所以对这个整数的操作、就是对这个文件（流）的操作、我们创建一个socket、通过系统调用会返回一个文件描述符、那么剩下对socket的操作就会转化为对这个描述符的操作、不能不说这又是一种分层和抽象的思想、
linux SIGABRT_NFKB信号通路自己写的程序启动时偶尔会被SIGABRT信号杀死。故查看下SIGABRT的用法。SIGABRT是中止一个程序，它可以被捕捉，但不能被阻塞。处理函数返回后，所有打开的文件描述符将会被关闭，流也会被flush。程序会结束，有可能的话还会coredump。当程序调用abort(3)时，该进程会向自己发送SIGABRT信号。所以，SIGABRT一般用于信号中一些关键的处理，assert失败时也
kill -9 PID 如果知道进程名称，可以使用killall杀死该名称的所有进程。 killall -9 name
在前文中我们了解了fork函数的使用，以及写时拷贝机制的原理等，并且也学习了什么是僵尸进程，但是并没有具体讲到应如何处理僵尸进程，本次章节将对fork函数以及如何终止进程，还有僵尸进程的处理做更为详细的探讨。
上一篇文章讲解了I/O模型的一些基本概念，包括同步与异步，阻塞与非阻塞，同步IO与异步IO，阻塞IO与非阻塞IO。这次一起来了解一下现有的几种IO模型，以及高效IO的两种设计模式，也都是属于IO模型的基础知识。
网络I/O，可以理解为网络上的数据流。通常我们会基于socket与远端建立一条TCP或者UDP通道，然后进行读写。单个socket时，使用一个线程即可高效处理；然而如果是10K个socket连接，或者更多，我们如何做到高性能处理？
生产者消费者模型（CP模型）是一种非常经典的设计，常常出现在各种 「操作系统」 书籍中，深受教师们的喜爱；这种模型在实际开发中还被广泛使用，因为它在多线程场景中是十分高效的！
在观看本博客之前，建议大家先看一文搞懂Linux信号【上】。由于上一篇博客篇幅太长，为了更好的阅读体验，我拆成了两篇博客。那么接下来，在上一篇的基础上，我们继续学习Linux信号部分。本篇我们主要谈论信号保存和信号处理。
网络IO会涉及到同步，异步，阻塞，非阻塞等几个概念。一个网络IO读取过程是数据从 网卡 到 内核缓冲区 到 用户内存 的过程。同步和异步区别在于数据从内核到用户内存的过程是否需要用户进行等待。
现在操作系统都是采用虚拟存储器，操作系统的核心是内核，独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的所有权限。为了保证用户进程不能直接操作内核（kernel），保证内核的安全，操作系统将虚拟内存划分为两部分，一部分为内核空间，一部分为用户空间。对于32位操作系统，它的寻址空间（虚拟存储空间）为4G（2的32次方），linux操作系统中将最高的1G字节（从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF）供内核使用，称为内核空间，而将较低的3G字节（从虚拟地址0x00000000到0xBFFFFFFF）供各个用户进程使用，称为用户空间。
首先Binder是Android中的一种独有的跨进程通信方式，简称IPC。它是专门为Android平台设计的。
永远阻塞的系统调用，被信号中断，导致其不继续等待，转而去执行signal_handler
一些概念： 同步和异步 同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的，同步指的是用户进程触发I/O操作并等待或者轮询的去查看I/O操作是否就绪，而异步是指用户进程触发I/O操作以后便开始做自己的事情，而当I/O操作已经完成的时候会得到I/O完成的通知。 阻塞和非阻塞 阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候，根据I/O操作的就绪状态来采取的不同方式，说白了是一种读取或者写入操作函数的实现方式，阻塞方式下读取或者写入函数将一直等待，而非阻塞方式下，读取或者写入函数会立即返回一个状态值。 服务器端几种模型： 1、
[root@VM-8-35-centos /data/server/fatp_dw_base]# kill -l
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