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DMA和虚拟地址空间
在继续讲解之前，我们先讲解两个操作系统中的基本概念，⽅便后⾯我们对IO的理解。
现代操作系统都有⼀个叫做DMA（Direct memory access）的组件。这个组件是做什么的呢？
⼀般来说对内存的读写都是要交给CPU来完成的，在没有DMA的情况下，如果程序进⾏IO操作，那么所有的CPU时
间都会被占⽤，CPU没法去响应其他的任务，只能等待IO执⾏完成。这在现代应⽤程序中是⽆法想象的。
如果使⽤DMA，则CPU可以把IO操作转交给其他的操作系统组件，⽐如数据管理器来操作，只有当数据管理器操作
完毕之后，才会通知CPU该IO操作完成。现代操作系统基本上都实现了DMA。
虚拟地址空间也叫做（Virtual address space），为了不同程序的互相隔离和保证程序中地址的确定性，现代计算
机系统引⼊了虚拟地址空间的概念。简单点讲可以看做是跟实际物理地址的映射，通过使⽤分段或者分⻚的技术，
将实际的物理地址映射到虚拟地址空间。
对于上⾯的IO的基本流程图中，我们可以将系统空间的buffer和⽤户空间的buffer同时映射到虚拟地址空间的同⼀
个地⽅。这样就省略了从系统空间拷⻉到⽤户空间的步骤。速度会更快。
同时为了解决虚拟空间⽐物理内存空间⼤的问题，现代计算机技术⼀般都是⽤了分⻚技术。
分⻚技术就是将虚拟空间分为很多个page，只有在需要⽤到的时候才为该page分配到物理内存的映射，这样物理
内存实际上可以看做虚拟空间地址的缓存。
虚拟空间地址分⻚对IO的影响就在于，IO的操作也是基于page来的。
⽐较常⽤的page⼤⼩有：1,024, 2,048, 和 4,096 bytes。
IO的分类
IO可以分为File/Block IO和Stream I/O两类。
对于File/Block IO来说，数据是存储在disk中，⽽disk是由filesystem来进⾏管理的。我们可以通过filesystem来定
义file的名字，路径，⽂件属性等内容。
filesystem通过把数据划分成为⼀个个的data blocks来进⾏管理。有些blocks存储着⽂件的元数据，有些block存
储着真正的数据。
最后filesystem在处理数据的过程中，也进⾏了分⻚。filesystem的分⻚⼤⼩可以跟内存分⻚的⼤⼩⼀致，或者是
它的倍数，⽐如 2,048 或者 8,192 bytes等。
并不是所有的数据都是以block的形式存在的，我们还有⼀类IO叫做stream IO。
stream IO就像是管道流，⾥⾯的数据是序列被消费的。
IO和NIO的区别
java1.0中的IO是流式IO，它只能⼀个字节⼀个字节的处理数据，所以IO也叫做Stream IO。
⽽NIO是为了提升IO的效率⽽⽣的，它是以Block的⽅式来读取数据的。
Stream IO中，input输⼊⼀个字节，output就输出⼀个字节，因为是Stream，所以可以加上过滤器或者过滤器
链，可以想想⼀下web框架中的filter chain。在Stream IO中，数据只能处理⼀次，你不能在Stream中回退数据。
在Block IO中，数据是以block的形式来被处理的，因此其处理速度要⽐Stream IO快，同时可以回退处理数据。但
是你需要⾃⼰处理buffer，所以复杂程度要⽐Stream IO⾼。
⼀般来说Stream IO是阻塞型IO，当线程进⾏读或者写操作的时候，线程会被阻塞。
⽽NIO⼀般来说是⾮阻塞的，也就是说在进⾏读或者写的过程中可以去做其他的操作，⽽读或者写操作执⾏完毕之
后会通知NIO操作的完成。
在IO中，主要分为DataOutPut和DataInput，分别对应IO的out和in。
DataOutPut有三⼤类，分别是Writer，OutputStream和ObjectOutput。
