操作系统分为用户空间和内核空间，出于安全考虑，应用程序只能操作用户空间的数据，无法直接操作内核空间的数据。当应用程序发起I/O操作时，需要经过等待数据和拷贝数据两步，这两步的处理方式不同，就会产生不同的IO模型。

我们把数据读取分为两个步骤

• step1 准备数据阶段：数据从硬件拷贝到内核缓冲区，这里的硬件可以是磁盘，网卡等设备。
• step2 拷贝数据阶段：数据从内核缓冲区拷贝到用户空间缓冲区

根据step1是否阻塞可以把IO操作划分为：

• 阻塞IO
• 非阻塞IO

根据step2是否是否阻塞可以划分为：

• 同步IO
• 异步IO

BIO——同步阻塞IO

应用进程发起read调用后就阻塞直到数据读取完成 ，在这个过程中用户进程会让出CPU

BIO

NIO

应用进程发起read操作，发现数据没有准备好就立即返回，用户进程不会阻塞，可以继续执行其他的任务。同时不断发起read轮询调用，当某一次read调用返回数据就绪，用户进程阻塞等待数据从内核空间拷贝到用户空间。在step1用户进程是非阻塞的，step1是阻塞的（同步的），所以叫同步非阻塞IO。

NIO

IO多路复用

操作系统提供了epoll机制，当进行IO操作时，阻塞于select调用，而不是阻塞IO调用。对于单个IO调用, select和相比NIO优势不大。
但是当IO进程较多时，NIO轮询机制会占用大量CPU，因此在NIO基础上，通过select检测多个进程的数据是否就绪，select会一直阻塞直到其中一个进程的数据就绪，操作系统发送事件唤醒对应的进程, 这样就实现了多个进程IO复用select，减少了CPU消耗。Linux下多路复用epoll机制。

多路复用

AIO

应用进程发起read调用时注册一个回调函数，read立即返回；操作系统内核自动拷贝数据到用户空间后，回调这个函数。

AIO

由于Linux只支持文件AIO，不支持网络AIO，所以AIO在企业中应用不多。