os 5 io
ddatsh
Linux I/O体系七层：
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VFS
适配各种文件系统，对外提供统一API
磁盘：EXT,XFS …
网络：NFS, CIFS …
特殊：/proc，裸设备
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磁盘缓存
磁盘数据驻留 RAM
- Dentry cache
- Page cache
- Buffer cache
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映射层
确定数据在物理设备上的位置
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通用块层
绝大多数I/O操作是跟块设备打交道
下层对接各种不同属性的块设备，对上提供统一的Block IO请求标准
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I/O调度层
管理块设备的请求队列，有利于减少磁盘寻址时间，提高全局吞吐量
大多数块设备都是磁盘设备
根据设备及应用特点设置不同的调度器
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块设备驱动
设备操作接口
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物理硬盘
I/O调度器
Linus Elevator
每个设备维护一个查询请求
新请求，能合并就合并
不能合并尝试排序
既不能合并，也没有合适的位置插入，放到请求队列的最后
DeadLine
对Linus Elevator的一种改进，避免有些请求太长时间不能被处理
可以区分读和写操作，分别提供FIFO队列
提高机械硬盘吞吐量为出发点，尽量保证在有I/O请求达到最终期限的时候进行调度，适合业务比较单一并且I/O压力比较重的业务，比如下载，数据库应用等
四个队列分两类，每一类都由读和写两种队列组成
一类队列用来对请求按起始扇区序号进行排序，通过红黑树来组织，称sort_list
另一类对请求按它们的生成时间进行排序，由链表来组织，称fifo_list
CFQ
按I/O请求地址排序，而不是先来后到的顺序来进行响应
以进程为出发点，保证大家尽量公平,分配等量的带宽,适合于桌面多任务及多媒体应用
NOOP
最简单的FIFO队列，所有I/O请求大致按照先来后到的顺序进行操作
最适合于固态硬盘
SSD 经过 I/O 调度层吗?
SSD有多种接口和类型
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SATA/SAS
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PCIe
NVMe、SATAe、SCSIe
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DIMM
SSD为SATA或SAS 接口，使用时，要接在SAS或RAID控制器下。这种情况下，Linux内核看到的仍是SCSI设备，SSD读写时，仍然要经过I/O调度层
非SATA/SAS接口的SSD，都不使用I/O调度层
NVMe SSD 驱动架构，可以看出NVMe SSD I/O路径并不经传统的I/O调度层
