为了更加方便地理解这四个概念，首先提出一个进程“时间片”的概念：现代的操作系统会 分配一个时间片给进程（例如 100ms），进程每次占用处理器运行的时间不超过这个时间。

阻塞、非阻塞

阻塞和非阻塞是系统中进程的状态。用户进程如果想使用内核提供的功能，那么就需要使用 内核制定的接口：“系统调用”。内核提供的这些系统调用，可以分为两大类：阻塞和非阻 塞。一旦进程调用了阻塞系统调用，并且确实阻塞了，那么它就会“被动”地放弃处理器。

非阻塞的系统调用，无论成功与否，它都不会阻塞。

同步、异步

同步和异步是进程请求资源时，访问资源的模型。而在进程中实现这两个处理模型，需要用 到内核提供的接口，也就是系统调用。

同步的处理模型是这样的：

  • 请求
  • 等待，如果资源可用，则可能不用等待
  • 处理

这个模型比较容易理解。在发出请求动作时，可以使用会阻塞的系统调用，这时候进程会被 换出处理器，它剩下的时间片都不可用了。如果使用非阻塞的系统调用，那么它需要自己去 检查资源什么时候可用。在用户程序中，同步的接口常用的有 spinlock 和 mutex。对于 spinlock 来说，它没有被换出处理器，而是一直占用着处理器，但什么都不做；对于mutex， 它是“主动”地让出处理器，但它有一个条件：如果资源就绪了，那么它要马上得到处理器， 这里看来，mutex 可以使用阻塞的接口实现。

对于异步的模型，处理的控制流是这样的：

  • 请求，如果资源可用，则处理
  • 如果资源不可用，希望能做其他工作
  • 得到一个请求完成的通知，开始处理

因为异步的模型需要在请求没有完成之前，不要浪费剩下的时间片去等待，它想利用剩下的 时间片去做其他的事情。也就是说，在发起请求到等到完成请求通知的这一段时间之内，它 希望能够继续占用处理器。

如果使用阻塞的系统调用，那么它将被换出处理器，剩下的时间片就白白地丢失了。它不能 接受剩下的时间片都没有的这个事情，因为它有其他工作要做。如果它没有工作要做呢？能 不能使用阻塞的系统调用？对于系统整体来说，系统肯定是希望进程能够让其他进程运行的， 因为不做工作的进程就是在浪费资源；但对于这个进程来说，如果它换出了处理器，那么就 可能会错过在剩下的时间片处理请求的机会了。如果系统内核能够提供一个阻塞接口，能够 在进程接到它需要的通知就唤醒它，那么就是一个双赢的选择。所以说，阻塞的系统调用可 能是可以实现一些有限制的异步模型的。

对于请求没有完成之前，有其他工作要做的进程来说，使用折中的可唤醒的阻塞系统调用是 不能接受的。因此，它必须使用非阻塞的系统调用，并且这个系统调用能够在请求完成时， 通知这个进程。