linux 學習筆記
一、linux的快取io機制
從許可權上來說，核心擁有許可權很高，可訪問所有底層硬體。而使用者（程序）的許可權相對較低，而這樣的目的便是為了保護核心的安全。
從記憶體空間上來說，作業系統把記憶體分成了兩份，乙份給核心用（稱為核心空間），乙份給使用者（程序）用（稱為使用者空間），兩者絕對的互不干擾。（windows的藍屏原因：硬體驅動與系統的不相容，驅動**執行在系統核心空間，如果出錯就會影響到系統核心，進而系統崩潰，機子宕機。而qq崩潰就不會造成機子宕機，因為qq執行在使用者空間）
所以核心的資料與使用者的資料不共享，核心如果要把任務（資料）交給使用者（程序），就會有乙個data copy的過程。
**獲取硬碟檔案內資料的過程（io的一次訪問）：使用者（程序）不具有對硬體（硬碟）的許可權，需要申請許可權，通過核心來進行系統呼叫（api）。核心建立 page cache（頁快取）並把使用者需要的資料從硬碟一點一點地讀取到 page cache中，當把所有資料都準備好後，一次**給使用者程序（這是在快取非命中的情況下，如果命中快取則直接返回），於是咱們**也就讀取到了資料，（對比如php的 file_get_contents()的一次檔案讀取過程）。
而寫入的流程則是將上面的流程逆著走一遍。遠端客戶端的資料接收同理，只是讀取的起點與寫入的終點不同而已。
另，不管**（使用者程序）從** fread 資料，遠端客戶端資料也好，硬碟資料也好，都得通過乙個中間人（核心）來讀取（因為沒有對硬體的許可權）。所以在這個怎麼接收資料的問題上產生了難題：如果解決同時接收多個客戶端傳送來的資料的問題（經典的c10k併發）。於是衍生出了五種io網路模型：
而基於這5種io模型，又衍生出很多個伺服器模型（io設計模式），如多程序/執行緒模型，leader/follower，reactor，proactor
二、伺服器模型歷史
第一階段：早期伺服器模型為乙個while死迴圈，接收乙個接連，處理這個連線任務，返回處理結果。全程阻塞，執行中無法處理新的連線。
第二階段：多程序/執行緒模型，即為經典的 「connection per process/thread」，乙個程序或執行緒，對應乙個連線。這樣的話，有多少個程序或執行緒，就能處理多少個連線請求。
至今：對第二階段的優化。多程序/執行緒有很多不足，如資源的拷貝，執行緒的建立銷毀的開銷（leader/follower模型，執行緒池的空閒執行緒的使用），程序數或執行緒數上限的問題（限制了連線請求數），單個執行緒還可以再細化（reactor模型，redis底層採用此模型）等等。以下詳細分開記筆記
三、leader-follower多執行緒模型
執行緒的三種狀態：
1、leader，使命：等待事件任務；特點：始終只有乙個leader；狀態：等待。
2、processing，使命：處理任務ing；狀態：執行中。
3、follower，使命：接收leader 的通知，嘗試搶占鎖，力圖成為leader。狀態：空閒。
執行緒狀態轉化
1、leader 等到事件任務時，放出唯一的一把鎖，通知followers搶鎖（也可能是其它如fifo的形式選leader或其它策略）。確定某個follower成為leader後，自身轉變為 processing 處理任務。
2、processing 處理完任務後，轉變為 follower，加入等待佇列。
優點：普通的多執行緒模型，當主線程接到io事件時，會建立新的子執行緒，把要處理的任務資料 copy 交給新的子執行緒，讓它去解決問題，而主線程繼續等待請求。子執行緒處理完任務後，會退出執行緒並銷毀資源。
1、無頻繁的子執行緒建立、銷毀的開銷
2、無線程間的data copy
四、reactor模型
五、執行緒池，mysql執行緒池
閱讀參考：
維基百科名稱解釋
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