不同的操作系統有不同的IO模型。下面是壹些Linux系統的IO模型。
這樣做是為了保護Linux操作系統，避免外部應用程序或人工直接操作內核系統。
線程在用戶空間運行時的狀態稱為用戶狀態。
線程在內核空間運行時的狀態稱為內核狀態。
IO的性能瓶頸:
A.在用戶模式和內核模式之間切換(數據復制)
B.讀寫線程的阻塞等待
linux的IO模型針對這兩點進行了優化。
當用戶應用線程調用linux操作系統的recvfrom函數讀取數據時，如果內核的緩沖內存中沒有數據，用戶線程會阻塞等待，直到內核的緩沖內存中有數據，然後將內核的緩沖內存中的數據復制到用戶應用內存中。
類似於排隊買包子，這個時候沒有包子，但是妳不知道有沒有包子。如果沒有饅頭，就只能在那裏等著，什麽都不做。等包子烤好了，再去拿，放進口袋裏。
問題:
當壹個線程被阻塞時，會導致後續所有線程被阻塞，即使後面的讀寫數據準備好了，也無法讀寫。
當用戶應用線程調用linux操作系統的recvfrom函數讀取數據時，如果內核的緩沖內存中沒有數據，那麽用戶線程會直接得到結果(沒有數據)而不需要等待，於是會發起另壹次recvfrom函數調用，直到內核的緩沖內存中有數據，然後將內核的緩沖內存中的數據復制到用戶應用內存中。
類似於妳排隊買包子，老板直接告訴妳沒有包子。妳已經知道結果了。妳壹遍又壹遍的問老板有沒有饅頭。在老板沒有告訴妳之前，妳不能把饅頭拿到口袋裏。
問題:
如果壹直沒有數據，線程會無限循環調用recvfrom函數，頻繁使用CPU資源，造成CPU資源的浪費。
內核)使用文件描述符來訪問文件。文件描述符是壹個非負整數。當打開壹個現有文件或創建壹個新文件時，內核將返回壹個文件描述符。讀寫文件還需要使用文件描述符來指定要讀寫的文件。文件包括音頻文件、常規文件、硬件設備等。，還包括網絡套接字。
IO復用就是用單線程監聽更多的文件描述符FD，當壹個文件描述符FD可讀可寫時接收壹個通知，避免無效等待，充分利用CPU資源。
用戶應用程序線程調用select函數來監聽多個FD文件描述符。如果沒有數據，還是要等。如果有就緒文件FD，說明有數據，那麽讀取對應的FD就緒文件數據。這時候內核會把文件FD集復制到用戶的內存中，然後遍歷FD集找到可以讀取的數據的FD，然後讀取。讀取後，它會將FD集復制到內核內存中。
類似於在餐廳排隊點餐。這時候有壹個服務員通過壹個平板監控廚房。妳只需要問服務員有沒有吃的。如果沒有，妳還是需要等，但是如果他有，服務員會通過監控知道有吃的，會讓妳點。
事實上，輪詢模式的原理與選擇模式的原理相似。不同的是在輪詢模式的底部增加了壹個event事件，分為read事件、write事件、exception事件等等。
流程:
A.首先添加要監控的事件，是讀事件還是寫事件，可以是多個事件。
b .將監控到的事件FD轉換成鏈表並存儲在內核緩沖區中。
c、內核緩沖區將事件FD鏈表復制到用戶緩沖區，返回就緒FD數量。
d .判斷用戶緩存中就緒FD的個數，如果大於0，則啟動便利事件FD鏈表。
輪詢模式的問題:
A.妳需要把整個FD鏈表從用戶空間復制到內核空間，輪詢後再復制到用戶空間。
B.poll無法知道具體是哪個ready FD事件，需要促成整個FD事件(鏈表)。
對比度選擇模式
因為使用鏈表，理論上事件的數量可以是無數的，但是隨著事件數量的增加，鏈表的遍歷性能會下降，當沒有準備好的事件時，仍然需要等待。
Epoll模式是在poll模式的基礎上改進的。首先將存儲事件的FD鏈表改為紅黑樹(理論上沒有上限)，紅黑樹遍歷性能穩定。其次，將具體的就緒事件單獨復制，然後復制到用戶緩沖區，用戶緩沖區獲取就緒事件，不需要再次提高遍歷性能。
流程:
a .首先，註冊監控事件
B.將所有FD安裝在紅黑樹上。
c .當FD準備好時，調用回調函數將對應的FD復制到鏈表中。
d .將鏈表從內核緩沖區復制到用戶緩沖區，並返回鏈表大小n
E.用戶線程直接判斷n的大小，當n不為0時，可以直接讀取鏈表的數據(all ready FD)。
當用戶應用線程調用linux操作系統的sigaction函數時，直接返回，然後線程去做其他的事情。當數據到來時，內核空間會向用戶空間發送信號。此時用戶空間會調用recvfrom函數，將數據從內核空間緩沖區復制到用戶空間緩沖區，並對數據進行處理。
就類似於妳點完菜，服務員會給妳壹個號碼，然後妳的飯好了，服務員會叫妳的號碼，然後妳來取飯。
問題:
當調用過多線程時，對應的信號量會增加，SIGIO函數得不到及時處理，導致存儲信號的隊列溢出；而且內核空間和用戶空間頻繁與信號量交互，性能較差。
性能方面，也不錯，就是在實際開發中，需要控制它的線程並發，所以實現起來會很麻煩，所以很少用。
在三種IO復用方式中，epoll的效果最好。解決了選擇和輪詢模式中存在的問題。
Redis是epoll模式的IO模型。