基础知识
操作系统
操作系统本身可以看做一个特殊的软件，只有操作系统能直接接触计算机硬件，其他软件要访问硬件都必须通过操作系统
操作系统对硬件做抽象，封装接口给软件调用
程序员
↓
软件
↓
操作系统（在内存中）
↓
IO设备（网卡、磁盘、键盘、鼠标等）
常见的操作系统有：
Windows、Linux、Mac
内核和用户空间
首先，内核和用户空间都在内存中
内核：
只要计算机处于开启状态，操作系统（记住它是一种特殊的软件）就会把它的程序和数据放入内存中，由于操作系统的重要性，它会独占内存中的一块区域，这块区域就称之为内核
即，内核就是操作系统常驻内存的区域
用户空间：
而用户空间，就是某个进程启动后，被分配到的一块内存区域
注：
具体的涉及到虚拟地址空间的概念，想要详细了解的童鞋可以看下《深入理解计算机系统》第三版的第十章“虚拟存储器”
IO
具体到 IO，操作系统提供了一些 IO 操作，用于操作 IO 设备的数据，然后应用软件对其进行封装
数据流转：
网络IO：网卡 → 内核 → 用户空间（用户内存）
磁盘IO：磁盘 → 内核 → 用户空间（用户内存）
各个操作系统分别提供了哪些 IO 操作？有哪几种 IO 模型？
IO 操作：
select、poll、epoll、kqueue、evport
IO 模型：
以 Linux 为例，它有五种 IO 模型：
阻塞IO模型、非阻塞IO模型、IO复用模型、信号驱动IO模型以及异步IO模型
可参考此链接中的内容，讲的很细：
https://mp.weixin.qq.com/s/XzLHy41JrCV_y3BZpeTgwQ
Redis
Redis 是怎么对操作系统提供的 IO 操作进行封装的？
可参考：
https://draveness.me/redis-io-multiplexing/
为什么 Redis 使用了单线程 IO 多路复用？为什么那么快？
1、cpu 处理相比于 IO 可以忽略
每个客户端建立连接时，都需要服务端为其 创建 socket 套接字，建立连接
然后该客户端的每个请求都要经历以下几步：
（1）等待请求数据数据从客户端发送过来
（2）将请求数据从内核复制到用户进程的缓冲区（buffer）
（3）对请求数据进行处理（对于 redis 而言，一般就是简单的 get/set）
由于操作简单+只涉及内存，所以第（3）步的处理很简单、很快，主要时间耗在（1）步，所以，如果采用普通 BIO 模式，每个请求都要经历这几步，那么处理十万条数据，就要在（1）步花费大量的时间，这样的话，qps 一定很低。所以就采用了更高效的 IO 多路复用模式，即，将（1）步统一交给第三方（也就是操作系统，操作系统提供了 select、poll、epoll、kqueue、iocp等系统调用函数），结合 redis 的单线程，现在整个处理流程是这样的：
一下子来了一堆请求，线程将这些请求都交给操作系统去处理，让操作系统帮忙完成第（1）步，等到这些请求里的一个或多个走完了第（1）步，就将一个集合交给这个线程，并说，我这里收集到了几个走完第一步的请求，你去走（2）、（3）步吧，于是线程拿着这个集合去遍历，等遍历结束之后。又去检查操作系统那儿有没有（这个线程自己维护了一个 while 循环）走完第（1）步的请求，发现又有一些了，拿到后继续遍历进行（2）、（3）步，如此循环往复。
注：有些 IO 模式是将（1）（2）步都交给操作系统处理了，线程本身只需处理第（3）步
2、瓶颈在带宽，而不在 cpu
由于 数据存放在内存中+处理逻辑简单，导致即使是单线程，Redis 可支持的 qps 也相当大，而当 qps 相当大的时候，首先限制性能的是带宽，即不需要把 cpu 的性能挖掘出来，因为在这之前，带宽就不够用了。所以没有必要为了提高 cpu 利用率而使用多线程处理业务逻辑。
参考资料
1、https://mp.weixin.qq.com/s/XzLHy41JrCV_y3BZpeTgwQ
2、https://draveness.me/redis-io-multiplexing/
3、https://mp.weixin.qq.com/s/vrUiKnwjWb3esk8lfiiOfw
4、《深入理解计算机系统》第三版