I/O操作如何完成？
由于程序無法直接操作I/O裝置，是以必須通過系統調用請求kernel來協助完成I/O操作，核心會為每一個I/O裝置維護一個buffer。其工作流程為：
對于輸入而言，等待（wait）資料輸入至buffer中需要時間，在從buffer複制（copy）到使用者程序緩存區中也需要時間。是以，根據等待模式不同，I/O動作可以分為5種模式：
linux中的5種I/O模型
1、阻塞I/O模型
在這個模型下。當程序執行系統調用時，如果在使用者程序空間的緩存區中沒有找到相應的資料，則程序将處于阻塞狀态。當核心從磁盤上讀取資料到核心空間的buffer中，并且buffer中的資料複制到使用者程序空間的緩存區中這段時間裡，程序都将處于阻塞狀态。當資料到達使用者程序緩存區中，程序就會解除阻塞狀态，再有程序将資料傳回給用戶端。
由于程序處于阻塞狀态，是以很少占用cpu，隻是等待cpu的響應。是以，這種模型可以提高cpu的使用效率。在這種模型下，如果使用者程序空間中依然沒有資料，此時将程序喚醒，仍然沒有什麼用，是以，我們将這種睡眠叫做不可中斷睡眠。
其工作原理如圖所示：
2、非阻塞I/O模型
在這種模型下。程序執行系統調用，如果在使用者程序空間緩存區中沒有找到資料，則程序不會處于阻塞狀态。而是程序不斷的詢問使用者程序空間緩存區中是否有資料。如果沒有，立即傳回EWOULDBLOCK，此時由于程序處于非阻塞狀态，是以，該程序可以做其他的事情。
在這種模型下，程序需要不斷的詢問使用者程序緩存區中是否有資料，是以，會造成cpu大量的進行上下文切換（程序切換），會大量的消耗cpu。這種模型很少被人使用。
3、I/O多路複用
在這種模型下，程序會受阻于select，poll或epoll函數。這兩個函數可以阻塞多個I/O操作，可以同時對多個讀操作和多個寫操作進行檢測，直到資料變成可讀或可寫時，即資料已經加載到buffer中。才真正調用I/O操作函數，然後再将buffer中的資料複制到使用者程序緩存區中，然後程序讀取其資料，最後傳回給用戶端。
4、信号驅動I/O模型
在這種模型，當核心将資料讀取到核心空間中的buffer中時，核心會為程序生成一個SIGIO信号。告知程序資料已準備好了，然後程序執行系統調用，将buffer中的資料拷貝至使用者程序緩存區中，最後程序讀取相應的資料傳回給用戶端。
5、異步I/O模型
在這種模型下，資料從磁盤加載到buffer中，再将buffer中的資料複制到使用者程序緩存區。當資料複制完成後，核心會發生一個信号給程序，這樣程序會在使用者程序緩存區中讀取資料，然後再傳回給用戶端。
異步I/O模型與信号驅動I/O模型的主要差別在于；信号驅動模型是由核心告知何時啟動I/O操作；而異步I/O模型是由核心告知I/O操作何時完成。
5種不同的I/O模型比較
同步I/O:synchronous I/O,引起請求程序阻塞，直到I/O完成。
異步I/O：asynchronous I/O ,不導緻請求程序阻塞。
水準觸發：隔一段時間通知一次，直到程序看到
邊緣觸發：隻發送一次通知，不管程序是否看到
程序和線程的特點
程序特點：
1、對于多程序模型而言，一個程序響應一個請求
2、程序量大，程序切換次數過多
3、每個程序的位址空間是獨立，很多空間是重複的資料，是以記憶體使用效率較低
線程特點：
1、每個線程響應一個請求：
2、線程依然切換：切換較之程序屬于輕量級
3、同一個程序的線程可以共享程序的諸多資源，比如打開的檔案；
4、對記憶體的需求較之程序略有下降；
5、快速切換時會帶來線程抖動