用户空间和内核空间
任何Linux发行版，其系统内核都是Linux。我们的应用都需要通过Linux内核与硬件交互。
为了避免用户应用导致冲突甚至内核崩溃，用户应用与内核是分离的：
1.进程的寻址空间会划分为两部分：内核空间、用户空间
2.用户空间只能执行受限的命令（Ring3），而且不能直接调用系统资源，必须通过内核提供的接口来访问
3.内核空间可以执行特权命令（Ring0），调用一切系统资源
Linux系统为了提高IO效率，会在用户空间和内核空间都加入缓冲区：
1.写数据时，要把用户缓冲数据拷贝到内核缓冲区，然后写入设备
2.读数据时，要从设备读取数据到内核缓冲区，然后拷贝到用户缓冲区
阻塞IO
在《UNIX网络编程》一书中，总结归纳了5种IO模型：
1.阻塞IO（Blocking IO）
2.非阻塞IO（Nonblocking IO）
3.IO多路复用（IO Multiplexing）
4.信号驱动IO（Signal Driven IO）
5.异步IO（Asynchronous IO）
顾名思义，阻塞IO就是两个阶段都必须阻塞等待：
阶段一：
1.用户进程尝试读取数据（比如网卡数据）
2.此时数据尚未到达，内核需要等待数据
3.此时用户进程也处于阻塞状态
阶段二：
1.数据到达并拷贝到内核缓冲区，代表已就绪
2.将内核数据拷贝到用户缓冲区
3.拷贝过程中，用户进程依然阻塞等待
4.拷贝完成，用户进程解除阻塞，处理数据
可以看到，阻塞IO模型中，用户进程在两个阶段都是阻塞状态。
非阻塞IO
顾名思义，非阻塞IO的recvfrom操作会立即返回结果而不是阻塞用户进程。
阶段一：
1.用户进程尝试读取数据（比如网卡数据）
2.此时数据尚未到达，内核需要等待数据
3.返回异常给用户进程
4.用户进程拿到error后，再次尝试读取
5.循环往复，直到数据就绪
阶段二：
1.将内核数据拷贝到用户缓冲区
2.拷贝过程中，用户进程依然阻塞等待
3.拷贝完成，用户进程解除阻塞，处理数据
可以看到，非阻塞IO模型中，用户进程在第一个阶段是非阻塞，第二个阶段是阻塞状态。虽然是非阻塞，但性能并没有得到提高。而且忙等机制会导致CPU空转，CPU使用率暴增。
IO多路复用
无论是阻塞IO还是非阻塞IO，用户应用在一阶段都需要调用recvfrom来获取数据，差别在于无数据时的处理方案：
如果调用recvfrom时，恰好没有数据，阻塞IO会使CPU阻塞，非阻塞IO使CPU空转，都不能充分发挥CPU的作用。
如果调用recvfrom时，恰好有数据，则用户进程可以直接进入第二阶段，读取并处理数据
而在单线程情况下，只能依次处理IO事件，如果正在处理的IO事件恰好未就绪（数据不可读或不可写），线程就会被阻塞，所有IO事件都必须等待，性能自然会很差。
就比如服务员给顾客点餐，分两步：
1.顾客思考要吃什么（等待数据就绪）
2.顾客想好了，开始点餐（读取数据）
要提高效率有几种办法？
-方案一：增加更多服务员（多线程）
-方案二：不排队，谁想好了吃什么（数据就绪了），服务员就给谁点餐（用户应用就去读取数据）
那么问题来了：用户进程如何知道内核中数据是否就绪呢？
文件描述符（File Descriptor）：简称FD，是一个从0 开始的无符号整数，用来关联Linux中的一个文件。在Linux中，一切皆文件，例如常规文件、视频、硬件设备等，当然也包括网络套接字（Socket）。
IO多路复用：是利用单个线程来同时监听多个FD，并在某个FD可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源。
阶段一：
1.用户进程调用select，指定要监听的FD集合
2.内核监听FD对应的多个socket
3.任意一个或多个socket数据就绪则返回readable
4.此过程中用户进程阻塞
阶段二：
1.用户进程找到就绪的socket
2.依次调用recvfrom读取数据
3.内核将数据拷贝到用户空间
4.用户进程处理数据
IO多路复用是利用单个线程来同时监听多个FD，并在某个FD可读、可写时得到通知，从而避免无效的等待，充分利用CPU资源。不过监听FD的方式、通知的方式又有多种实现，常见的有：
1.select
2.poll
3.epoll
差异：
1.select和poll只会通知用户进程有FD就绪，但不确定具体是哪个FD，需要用户进程逐个遍历FD来确认
2.epoll则会在通知用户进程FD就绪的同时，把已就绪的FD写入用户空间
