操作系統基本概念
首先來來說下操作系統，嗯，操作系統是計算機硬件的管理軟件，是對計算機硬件的抽象，操作系統將應用程序分為用戶態和內核態，例如驅動程序就位於內核態，而我們寫的一般程序都是用戶態，包括web服務器這些，應用程序無法直接操控硬件，只能通過系統調用，通過操作系統驅動io硬件，通過操作系統管理進程。
接下來說下文件的概念，在操作系統中，文件是對i/o的一種抽象，文件大體包括三類
普通的文件：包括二進制文件和文本文件
目錄：就是普通文件的一組鏈表
套接字文件:用來與另一個進程進行跨網絡通信的文件
套接字文件就是通常說的socket，還有值得注意的是無論打開什么文件，內核都會返回給應用程序一個文件描述符。當關閉文件后，內核釋放資源，同時回收文件描述符。
進程的內存模型
每個進程都有獨立的上下文，它擁有完整的虛擬內存空間。
CPU執行進程，總是在不斷對進程的切換中，這種叫時分復用，而且時間很快，從而讓人有一種進程並行的感覺，即單個cpu在一個時刻只能做一件事
I/O流程
說下應用程序讀文件的大致流程（寫文件也差不多），當一個進程想要向磁盤或者接受網絡數據時，它會先發起系統調用（可以通過異常等方式），然后將程序控制權交給操作系統，
操作系統向指定的文件發起讀的操作，返回給程序一個文件操作符，然后接下來就是比較有意思的地方了，因為文件讀出來是需要時間的，文件讀出來后會存到內核的緩沖區中（DMA），然后中斷提醒CPU，CPU再由內核緩沖區讀取到用戶進程中，在這個過程中，這段時間里，用戶進程可以有阻塞，非阻塞，同步，異步各種狀態
linux的I/O模型
網絡IO的本質是socket的讀取，socket在linux系統被抽象為流，IO可以理解為對流的操作。對於一次IO訪問（以read舉例），數據會先被拷貝到操作系統內核的緩沖區中，然后才會從操作系統內核的緩沖區拷貝到應用程序的地址空間。所以說，當一個read操作發生時，它會經歷兩個階段：
第一階段：等待數據准備 (Waiting for the data to be ready)。 第二階段：將數據從內核拷貝到進程中 (Copying the data from the kernel to the process)。
對於socket流而言，
第一步：通常涉及等待網絡上的數據分組到達，然后被復制到內核的某個緩沖區。 第二步：把數據從內核緩沖區復制到應用進程緩沖區。
linux的五種網絡i/o模型
同步的概念就是在數據復制到用戶進程的這段時間內，用戶進程是不干活
異步是在這段時間內，用戶進程會繼續執行它后續的工作
先在同步異步的基礎上進行簡單的分類
同步模型（synchronous IO）
- 阻塞IO（bloking IO）
- 非阻塞IO（non-blocking IO）
- 多路復用IO（multiplexing IO）
- 信號驅動式IO（signal-driven IO）
異步IO（asynchronous IO）
接下來進行分類的介紹
阻塞I/O
阻塞i/o就是整個過程用戶進程都是阻塞，它發起系統調用后就被掛起了，直到數據被搬運到緩沖區中，然后數據從緩沖區讀進用戶進程，它才被喚醒，真個過程它都處於掛起狀態（什么都不干）
非阻塞i/o
用戶進程發起系統調用后，它沒有被掛起，而是繼續執行，但它要不斷輪詢看數據是否運到內核了，數據到了內核后，用戶進程將數據從內核讀取到用戶進程
多路復用I/O
多路復用I/O比較復雜，它整個過程也是阻塞的，但不同的是它可以阻塞多個i/o，同時阻塞多個socket連接，有epoll,，poll,select等，epoll是linux最高效的，多路復用的特點是通過一種機制一個進程能同時等待多個IO文件描述符，內核監視這些文件描述符（套接字描述符），其中的任意一個進入讀就緒狀態，select， poll，epoll函數就可以返回。
select,poll,epoll都是內核狀態的函數調用
用戶進程發起系統調用后，處於掛起狀態，同時監聽多個socket連接，只要有其中有一個數據到達內核，用戶進程就被喚醒工作，然后將數據從內核讀取到用戶進程，其實就是由epoll，select同時監聽多個io對象，當io對象發生變化的時候，就通知用戶進程讀寫數據，進行操作
即多個io對象復用一個進程，這樣可以很充分的利用阻塞的這段時間
IO多路復用是同步阻塞模式
異步驅動I/O
這個理論上是最好的，但在linux系統中很難實現
信號驅動i/o
這個很少使用到
異步IO
異步io在linux中很難實現，但也有一種模擬異步io的方法即多線程和同步阻塞io進行模擬，設置一個主線程，用其它線程進行同步io操作，當io完成時通知主線程去讀取進程中的數據，進行后續操作，因為是同一個進程，所以可以共享內存資源。進而實現類似異步io的效果，在linux中有libev,libeio這樣的異步io實現庫，而在windows，則使用了iocp,可以說異步io的核心就是在子線程上執行io操作，在執行完畢后通知調用者提取相關數據。只不過linux是用戶層的線程池，而iocp是內核的線程池。
Node模型
首先說下常見的模型要么是單進程多線程，要么是多進程單線程，node是屬於后者
node中最重的就是包含了libuv這個，node的所有io操作都是通過它來實現的，libuv實現了異步IO，libuv中包含一個事件隊列（可以理解為就是主線程），如果是網絡io，它會使用epoll這種io多路復用的方式(在linux中)對io進行處理，而對於磁盤的io操作，它會采用多線程+阻塞io的方式進行io操作，它讀寫完數據后就將數據返回給js引擎。從而實現io操作。
最后提一點epoll這種io多路復用模型使用的很廣，redis,nginx,都不同程度使用了它，它2者也可以歸為多進程單線程這種模型。