Linux的I/O模型有下面几种：
1. 同步阻塞I/O: 用户进程进行I/O操作，一直阻塞到I/O操作完成为止。
2. 同步非阻塞I/O: 用户程序可以通过设置文件描述符的属性O_NONBLOCK，I/O操作可以立即返回，无数据准备好时，返回一个错误，一般采用轮询方式，查看某个操作是否就绪。
3.I/O复用: 用户进程可以对I/O事件进行阻塞，但是I/O操作并不阻塞。通过select/poll/epoll等函数调用来达到此目的。
4.信号驱动式I/O：让内核在描述符就绪时，发送SIGIO信号给用户进程。 对于UDP而言，数据报文到达，套接字发生错误时，会产生SIGIO信号。
对于TCP而言，产生SIGIO信号的条件(太多所以基本不会用这种方式)如下：
1）监听套接字上，某个连接完成；
2) 某个断连接请求已经发起；
3) 某个断连接已经完成；
4）数据到达套接字，即TCP缓冲区；
5）数据从套接字缓冲区发送走，即TCP缓冲区有可写空间；
6) 发生异步错误；
信号驱动I/O，要求进程执行一下三个步骤：
1） 建立SIGIO的信号处理函数
2）设置套接字的属主，通常为fcntl函数的F_SETOWN设置
3）开启该套接字的信号驱动式I/O, fcntl的F_SETFL命令打开 O_ASYNC
5. 异步事件非阻塞I/O: 也叫做异步I/O(AIO)，用户程序可以通过向内核发出I/O请求命令，不用等带I/O事件真正发生，可以继续做另外的事情，等I/O操作完成，
内核会通过函数回调或者信号机制通知用户进程。这样很大程度提高了系统吞吐量。
前4种I/O，都由用户进程，调用I/O函数，实现数据在内核和用户进程缓冲器间的拷贝，数据拷贝期间用户进程或多或少会阻塞一段时间(数据拷贝)。
而异步I/O,是内核完成数据拷贝之后才会通知用户进程 ，在此期间用户进程可以进行其他的操作。
下面就AIO做详细介绍：
要使用aio的功能，需要include头文件aio.h，在编译连接的时候需要加入POSIX实时扩展库rt.下面就aio库的使用做介绍。
1. AIO整个过程所使用的数据存放在一个结构体中，struct aiocb,aio control block.看看头文件中的定义：
/* Asynchronous I/O control block. */
struct aiocb
{
int aio_fildes; /* File desriptor. */
int aio_lio_opcode; /* Operation to be performed.*/
int aio_reqprio;
volatile void *aio_buf; /* Location of buffer. */
size_t aio_nbytes; /* Length of transfer. */
struct sigevent aio_sigevent; /* Signal number and value. */
}
struct sigevent {
int sigev_notify; //Notification type.
int sigev_signo; //Signal number.
union sigval sigev_value; //Signal value.
void (*sigev_notify_function)(union sigval); //Notification function.
pthread_attr_t *sigev_notify_attributes; //Notification attributes. // 指针，用于说明创建的线程属性
};
union sigval
{
int sival_int;
void *sival_ptr;
};
a) sigev_notify 取值：
SIGEV_NONE 什么也不做 ；
SIGEV_SIGNAL 事件发生时,将sigev_signo 指定的信号(A queued signal)发送给指定的进程. ；
SIGEV_THREAD 事件发生时,内核会(在此进程内)以sigev_notification_attributes为线程属性创建一个线程，
并且让它执行sigev_notify_function，传入sigev_value作为为一个参数
b) sigev_value
在sigev_notify = SIGEV_THREAD 时使用,作为sigev_notify_function 的参数
c)*sigev_notify_function)(union sigval)
函数指针(指向通知执行函数),在sigev_notify = SIGEV_THREAD 时使用, 其他情况下置为NULL.
d)sigev_notify_attributes
指向线程属性的指针,在sigev_notify = SIGEV_THREAD 时使用,指定创建线程的属性, 其他情况下置为NULL.
2. int aio_read(struct aiocb *aiocbp);
异步读操作，向内核发出读的命令，传入的参数是一个aiocb的结构，比如
struct aiocb myaiocb;
memset(&aiocb , 0x00 , sizeof(myaiocb));
myaiocb.aio_fildes = fd;
myaiocb.aio_buf = new char[1024];
myaiocb.aio_nbytes = 1024;
if (aio_read(&myaiocb) != 0)
{
printf("aio_read error:%s/n" , strerror(errno));
return false;
}
3. int aio_write(struct aiocb *aiocbp);
异步写操作，向内核发出写的命令，传入的参数仍然是一个aiocb的结构，当文件描述符的O_APPEND
标志位设置后，异步写操作总是将数据添加到文件末尾。如果没有设置，则添加到aio_offset指定的
地方，比如：
struct aiocb myaiocb;
memset(&aiocb , 0x00 , sizeof(myaiocb));
myaiocb.aio_fildes = fd;
myaiocb.aio_buf = new char[1024];
myaiocb.aio_nbytes = 1024;
myaiocb.aio_offset = 0;
if (aio_write(&myaiocb) != 0)
{
printf("aio_read error:%s/n" , strerror(errno));
return false;
}
4. int aio_error(const struct aiocb *aiocbp);
如果该函数返回0，表示aiocbp指定的异步I/O操作请求完成。
如果该函数返回EINPROGRESS，表示aiocbp指定的异步I/O操作请求正在处理中。
如果该函数返回ECANCELED，表示aiocbp指定的异步I/O操作请求已经取消。
如果该函数返回-1，表示发生错误，检查errno。
5. ssize_t aio_return(struct aiocb *aiocbp);
这个函数的返回值相当于同步I/O中，read/write的返回值。只有在aio_error调用后
才能被调用。
6. int aio_cancel(int fd, struct aiocb *aiocbp);
取消在文件描述符fd上的aiocbp所指定的异步I/O请求。
如果该函数返回AIO_CANCELED，表示操作成功。
如果该函数返回AIO_NOTCANCELED，表示取消操作不成功，使用aio_error检查一下状态。
如果返回-1，表示发生错误，检查errno.
7. int lio_listio(int mode, struct aiocb *restrict list[],int nent, struct sigevent *sig);
使用该函数，在很大程度上可以提高系统的性能，因为再一次I/O过程中，OS需要进行
用户态和内核态的切换，如果我们将更多的I/O操作都放在一次用户太和内核太的切换中，
减少切换次数，换句话说在内核尽量做更多的事情。这样可以提高系统的性能。
用户程序提供一个struct aiocb的数组，每个元素表示一次AIO的请求操作。需要设置struct aiocb
中的aio_lio_opcode数据成员的值，有LIO_READ，LIO_WRITE和LIO_NOP。
nent表示数组中元素的个数。最后一个参数是对AIO操作完成后的通知机制的设置。
8. 设置AIO的通知机制，有两种通知机制：信号和回调
(1).信号机制
首先我们应该捕获SIGIO信号，对其作处理：
struct sigaction sig_act;
sigempty(&sig_act.sa_mask);
sig_act.sa_flags = SA_SIGINFO;
sig_act.sa_sigaction = aio_handler;
struct aiocb myaiocb;
bzero( (char *)&myaiocb, sizeof(struct aiocb) );
myaiocb.aio_fildes = fd;
myaiocb.aio_buf = malloc(BUF_SIZE+1);
myaiocb.aio_nbytes = BUF_SIZE;
myaiocb.aio_offset = next_offset;
myaiocb.aio_sigevent.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
myaiocb.aio_sigevent.sigev_signo = SIGIO;
myaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr = &myaiocb;
ret = sigaction( SIGIO, &sig_act, NULL );
信号处理函数的实现：
void aio_handler( int signo, siginfo_t *info, void *context )
{
struct aiocb *req;
if (info->si_signo == SIGIO) {
req = (struct aiocb *)info->si_value.sival_ptr;
if (aio_error( req ) == 0) {
ret = aio_return( req );
}
}
return;
}
(2). 回调机制
需要设置：
myaiocb.aio_sigevent.sigev_notify = SIGEV_THREAD
my_aiocb.aio_sigevent.notify_function = aio_handler;
回调函数的原型：
typedef void (* FUNC_CALLBACK)(sigval_t sigval);
AIO机制为服务器端高并发应用程序提供了一种性能优化的手段。加大了系统吞吐量。
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-async/ 一个有少量例子的讲解