一、内核缓冲区Page Cache
进程在调用write函数写入文件描述符时，其实不是直接写入文件，而是
- 先中段到内核空间
- 然后再由内核空间写入内核缓冲区Page Cache(因为内核缓冲区相较于磁盘I/O速度更快)
- 最后内核会在适当的时机将内核缓冲区的内容写入磁盘
通过这种机制，可以减少操作磁盘I/O的次数，提高磁盘I/O效率（当然也可以通过mmap函数将文件映射到内存中，这样就可以直接操作内存，内存中的操作既快速，又不用经过内核态<-->用户态的切换，更加高效）
如果想立即将内核缓冲区的内容写入磁盘，可以调用fsync函数（调用fflush函数也会将缓冲区的内容强制写入磁盘，而不等待缓冲区满再刷新）
二、零拷贝技术：mmap
磁盘相对于计算机中的CPU、内存来说，属于慢速设备，因此针对磁盘的优化，有我们上述讲到的通过内核态中的缓冲区Page Cache减少I/O访问次数，还有通过零拷贝技术来减少数据在内核态和用户态之间的拷贝次数
如果通过中断的方式，当我们发生系统调用read时，内核会将磁盘中的数据拷贝到内核缓冲区(第一次拷贝)，然后再将内核缓冲区的数据拷贝到用户缓冲区，这样就发生了两次拷贝
也就是说在大量数据拷贝过程都需要CPU参与搬运，这样会浪费CPU资源，降低效率
因此进一步可以通过DMA直接内存访问技术进行优化：
在不占用CPU资源的情况下(此时CPU可以执行其它任务)，将数据从磁盘拷贝到内核缓冲区
当DMA读取了足够多的数据，再通知CPU将数据从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区，这样就只发生了一次拷贝
即使采用DMA技术，还是需要通过CPU进行一次拷贝，具体通过read和write的流程如下所示(各发生2次用户态<-->内核态的上下文切换，一次切换需要耗时几十纳秒到几微秒；以及各发生一次DMA拷贝+一次CPU拷贝)：
'''shell read(file, buffer, size) write(socketfd, buffer, size) '''
而实际上，多次拷贝是没必要的，我们可以通过mmap函数将文件映射到内存中，使read和write直接操作共享的内核缓冲区，这样就可以减少一次拷贝，但也不是完全的零拷贝，具体流程如下：
'''shell buf = mmap(file, size) write(socketfd, buf, size) '''
真正的零拷贝是Linux上提供的sendfile函数，它可以直接将文件描述符之间的数据拷贝，而不需要经过用户态，完全存在内核态中，只经过2次拷贝，具体流程如下：
'''shell sendfile(out_fd, in_fd, offset, size) '''
参考：什么是零拷贝？
三、I/O多路复用技术
3.1 Linux中的五中I/O模型
- 阻塞I/O：调用
socket.read()或socket.write()时，如果没有数据可读或写，会一直阻塞等待，直到有数据可读或写- 适合计算密集型，因为计算密集型消耗的是CPU资源
- 非阻塞I/O：不断轮训查看数据是否准备好，所以非阻塞I/O也不会交出CPU
- 适合传视频，一直占用CPU减少线程切换的成本
- I/O复用：通过
select、poll、epoll等函数，可以同时监听多个文件描述符，当其中任何一个文件描述符就绪时，就可以进行读写操作（监听的文件描述符本身也是阻塞的） - 信号驱动I/O：通过信号来通知应用程序I/O已经完成
- 异步I/O：通过
aio_read、aio_write等函数，可以在I/O操作完成后通知应用程序（应用程序发起I/O后可以直接进行其它操作，不用等待I/O完成）
在文章WebServer学习3：socket编程与epoll实现I/O复用中已经有详细介绍，这里不再赘述
四、事件驱动模型
在文章WebServer学习4：并发事件驱动模式Reactor和Proactor中已经有详细介绍，这里不再赘述