Linux的IO调度机制浅析 现代计算机体系中,磁盘的速度和CPU的速度差距太大了,如果简单的将系统的IO请求按照请求的顺序进行顺序处理的话,系统的IO开销将导致系统的效率十分的低下,因此就需要将IO请求进行合理的安排,Linux系统在这一方面主要通过两种机制实现其一是各种层次的缓存,然后就是IO调度.IO调度的算法和磁盘的寻址原理无法分离,所以先简单看一下磁盘寻址原理,这个百度一下就可以找到很多这里就是简单说下. 磁盘寻址 常见的硬盘都是由许多个盘片组成重叠同心圆盘,每一个磁盘由磁盘.磁轴和读…

前一篇博客介绍了利用 cgroup 来控制进程的 CPU和内存使用情况, 这次补上使用 cgroup 来控制进程的IO优先级的方法. 前提条件 如果想控制进程的IO优先级, 需要内核的支持, 内核编译时需要打开下面2个参数. CONFIG_BLK_CGROUP=y CONFIG_CFQ_GROUP_IOSCHED=y 查看是否开启这2个内核编译选项的方法很简单: root@debian-:~# grep -i 'blk_cgroup' /boot/config-`uname -r` root@d…

Linux硬件IO的优化简介 首先简单介绍下有哪些硬件设备如下(由于硬件种类厂家等各种因素我就不在此多做介绍有兴趣的可以自行学习): 1.CPU:中央处理器,是计算机运算控制的核心部件之一,相当于人的大脑.如下图 2.RAM:内存条与CPU沟通的桥梁,很多数据和运算在内存中做临时处理,相当于你在做快速记忆运算的状态,如下图: 3.Disk:硬盘使我们用来存放数据和资料的仓库,因为内存是临时存储断电后会释放其中的所有数据,所以要保存备份数据就要用到硬盘,且硬盘空间要比内存大.好比你的笔记本俗话说的…

---恢复内容开始--- 1.linux标准io的copy #include<stdio.h> int main(int argc,char **argv) { if(argc<3) { printf("use:mycp file1 file2\n"); return -1; } FILE *src=fopen(argv[1],"r");//打开源文件 if(src==NULL) { printf("no file!\n");…

1. IO处理过程 磁盘IO经常会成为系统的一个瓶颈,特别是对于运行数据库的系统而言.数据从磁盘读取到内存,在到CPU缓存和寄存器,然后进行处理,最后写回磁盘,中间要经过很多的过程,下图是一个以write为例的 Linux 磁盘IO子系统的架构: 可以看到IO操作分成了四个层面: 1)文件系统缓存:处理数据必须先从磁盘读到缓存,然后修改,然后刷会磁盘.缓存的刷新涉及到两个参数:vm.dirty_background_ratio.vm.dirty_ratio.还有刷新写回时,使用到 bio 结构,…

Linux的io机制 Buffered-IO 和Direct-IO Linux磁盘I/O分为Buffered IO和Direct IO,这两者有何区别呢? 对于Buffered IO: 当应用程序尝试读取某块数据的时候,如果这块数据已经存放在了页缓存(page cache)中,那么这块数据就可以立即返回给应用程序,而不需要经过实际的物理读盘操作.当然,如果数据在应用程序读取之前并未被存放在页缓存中,那么就需要先将数据从磁盘读到页缓存中去.对于写操作来说,应用程序也会将数据先写到页缓存中去,数据是…

目录 . 引言 . IO机制简介 . 阻塞式IO模型(blocking IO model) . 非阻塞式IO模型(noblocking IO model) . IO复用式IO模型(IO multiplexing model) . 信号驱动式IO模型(signal-driven IO model) . 异步IO式IO模型(asynchronous IO model) . Linux Socket IO技术简介 . IO模型编程举例 0. 引言 Linux将所有外部设备都看做一个文件来进行操作.因此…

Linux就这个范儿 第15章 七种武器  linux 同步IO: sync.fsync与fdatasync   Linux中的内存大页面huge page/large page  David Cutler  Linux读写内存数据的三种方式 台湾作家林清玄在接受记者采访的时候,如此评价自己30多年写作生涯:“第一个十年我才华横溢,‘贼光闪现’,令周边黯然失色:第二个十年,我终于‘宝光现形’,不再去抢风头,反而与身边的美丽相得益彰:进入第三个十年,繁华落尽见真醇,我进入了‘醇光初现’的阶段,真正…

转:http://codinginet.com/articles/view/201605-linux_net_parallel?simple=1&from=timeline&isappinstalled=0 Linux网络IO并行化技术概览 By mikewei at 2016-05-21 00:30 阅读(276) 过去的十年中互联网经历了爆发式的增长,这背后有什么技术平台起了最为关键的作用,我认为是Linux,即使在云计算流行的今天,它依然是最重要的一块基石.我们或许经常听到关于什么是…

Linux的IO调度 IO调度发生在Linux内核的IO调度层.这个层次是针对Linux的整体IO层次体系来说的.从read()或者write()系统调用的角度来说,Linux整体IO体系可以分为七层,它们分别是: VFS层:虚拟文件系统层.由于内核要跟多种文件系统打交道,而每一种文件系统所实现的数据结构和相关方法都可能不尽相同,所以,内核抽象了这一层,专门用来适配各种文件系统,并对外提供统一操作接口. 文件系统层:不同的文件系统实现自己的操作过程,提供自己特有的特征,具体不多说了,大家愿意的话…

Linux系统IO分析工具之iotstat常用参数介绍 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 1>.安装iostat [root@flume115 ~]# yum -y install sysstat 2>.查看iostat的帮助信息 [root@flume115 ~]# man iostat 3>.查看部分cpu状态信息 [root@flume115 ~]# iostat -c 4>.某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位 [ro…

  Linux系统IO分析工具之iotop常用参数介绍 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 在一般运维工作中经常会遇到这么一个场景,服务器的IO负载很高(iostat中的util),但是无法快速的定位到IO负载的来源进程和来源文件导致无法进行相应的策略来解决问题. Windows操作系统可以通过鲁大师等硬盘检测工具来查看硬盘读写速度,那么linux下测试硬盘IO读写情况怎么看?iotop是linux系统下测试硬盘IO读写的工具,简单的说,iotop是一个用来监视磁盘…

iostat查看linux硬盘IO性能 rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目.即 delta(rmerge)/s wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目.即 delta(wmerge)/s r/s: 每秒完成的读 I/O 设备次数.即 delta(rio)/s w/s: 每秒完成的写 I/O 设备次数.即 delta(wio)/s rsec/s: 每秒读扇区数.即 delta(rsect)/s wsec/s: 每秒写扇区数.即 delta(wsect)/s rkB/s:…

在输入输出系统一文中介绍了系统内核操作IO设备的机制. 我们了解到内核可以直接访问IO设备, 用户进程无法IO设备. 就是说IO操作需要分为两个过程, 内核从IO设备读取数据保存到内核空间, 将数据由内核空间拷贝到用户空间. IO调用可以分为同步调用和异步调用.同步调用要求主线程采用轮询等机制主动检查IO状态; 异步调用下主线程发出IO调用并立即返回, 在IO完成后通过回调函数等通知机制通知主线程. 阻塞IO与非阻塞IO的区别在于等待内核从外部设备读取数据时主线程是否阻塞. 由此可见, 同步和异…

Socket-IO 系列(一)Linux 网络 IO 模型 一.基本概念 在正式开始讲 Linux IO 模型前,先介绍 5 个基本概念. 1.1 用户空间与内核空间 现在操作系统都是采用虚拟存储器,那么对 32 位操作系统而言,它的寻址空间 (虚拟存储空间)为 4G (2的32次方).操作系统的核心是内核,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的所有权限.为了保证用户进程不能直接操作内核 (kernel),保证内核的安全,操作系统将虚拟空间划分为两部分,一部分为内…

最近一台linux服务器出现异常,系统反映很慢,相应的应用程序也无法反映,而且还出现死机的情况,经过几天的观察了解,发现服务器压力很大,主要的压力来自硬盘的IO访问已经达到100% 为了方便各位和自己今后遇到此类问题能尽快解决,我这里将查看linux服务器硬盘IO访问负荷的方法同大家一起分享: 首先 .用top命令查看 top - 16:15:05 up 6 days, 6:25, 2 users, load average: 1.45, 1.77, 2.14 Tasks: 147 total,…

[linux 同步IO: sync.fsync与fdatasync] 传统的UNIX实现在内核中设有缓冲区高速缓存或页面高速缓存,大多数磁盘I/O都通过缓冲进行.当将数据写入文件时,内核通常先将该数据复制到其中一个缓冲区中,如果该缓冲区尚未写满,则并不将其排入输出队列,而是等待其写满或者当内核需要重用该缓冲区以便存放其他磁盘块数据时,再将该缓冲排入输出队列,然后待其到达队首时,才进行实际的I/O操作.这种输出方式被称为延迟写(delayed write) 延迟写减少了磁盘读写次数,但是却降低了文…

最近一台linux服务器出现异常,系统反映很慢,相应的应用程序也无法反映,而且还出现死机的情况,经过几天的观察了解,发现服务器压力很大,主要的压力来自硬盘的IO访问已经达到100% 为了方便各位和自己今后遇到此类问题能尽快解决,我这里将查看linux服务器硬盘IO访问负荷的方法同大家一起分享: 首先 .用top命令查看 top - 16:15:05 up 6 days,  6:25,  2 users,  load average: 1.45, 1.77, 2.14 Tasks: 147 tot…

标准I/O VS 网络IO 标准I/O又称为标准I/O流,从某种意义上讲是全双工的,因为程序能够在同一个流上执行输入和输出. Unix/Linux对网络的抽象是一种称为套接字的文件类型.和任何Unix/Linux文件一样,套接字也是用文件描述符来引用的,在这种情况下称为套接字描述符.引用进程通过读写套接字描述符来与运行在其他计算机上的进程通信. 然而对流的限制和对套接字的限制,有时候会相互冲突.(However, there are restrictions on full-duplex str…

Linux Network IO Model.Socket IO Model - select.poll.epoll  原文:https://www.cnblogs.com/LittleHann/p/3897910.html 目录 0. 引言 1. IO机制简介 2. 阻塞式IO模型(blocking IO model) 3. 非阻塞式IO模型(noblocking IO model) 4. IO复用式IO模型(IO multiplexing model) 5. 信号驱动式IO模型(signal…

Linux direct io使用 在linux 2.6内核上使用direct io不难,只需按照如下几点来做即可: 1,在open文件时加上O_DIRECT旗标,这样以通告内核我们想对该文件进行直接io操作. 2,在源文件的最顶端加上_GNU_SOURCE宏定义,或在编译时加在命令行上也可以,否则将提示: direct_io_write_file.c: In function 'main': direct_io_write_file.c:25: error: 'O_DIRECT' undecl…

本文重点说明下面内容: 什么是标准IO,什么是文件IO? 什么是Direct IO? O_SYNC标识有什么意义? 各个层面的缓存如何同步? 还在page cache中的脏页可以读写吗? IO路径上的各层buff Application buff | clib buff | page cache | disk cache 标准IO 标准IO操作的是流(File对象) 标准IO可以设置缓存,这个缓存是用户态buffer,一般称为clib buff api #include <stdio.h> /…

Linux标准IO和管道 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 一.标准输入和输出 程序:指令+数据 读入数据:Input 输出数据:Output 打开的文件都有一个fd: 默认接受来自键盘的输入 标准输出(STDOUT)- 默认输出到终端窗口 标准错误(STDERR)- 默认输出到终端窗口 I/O重定向:改变默认位置 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# ll /dev/std* #这个是系统固定的三个描述符,可用很清楚的看到相应…

Linux 进程IO杂项 本文结合一个 pwn 例题,在分析例题的过程中穿插介绍相关知识. 例题来源:PWNABLE.KR 网站,Toddler's Bottle 小节,习题 input. 例题内容: Mom? How can I pass my input to a computer program? ssh input2@pwnable.kr -p 2222 (pw: guest). 连接服务器 对于这类提供了 SSH 连接地址的题,我们通常要连接到服务器并在服务器上按提示信息完成 pwn.…

源地址http://blog.csdn.net/lonelyrains/article/details/6604851 linux文件IO操作有两套大类的操作方式:不带缓存的文件IO操作,带缓存的文件IO操作.不带缓存的属于直接调用系统调用(system call)的方式,高效完成文件输入输出.它以文件标识符(整型)作为文件唯一性的判断依据.这种操作不是ASCI标准的,与系统有关,移植有一定的问题.而带缓存的是在不带缓存的基础之上封装了一层,维护了一个输入输出缓冲区,使之能跨OS,成为ASCI标…

内核相关参数 相关内核参数,有条件的话可以修改参数测试验证一下. 1./proc/sys/vm/dirty_ratio 这个参数则指定了当文件系统缓存脏页数量达到系统内存百分之多少时(如10%),系统不得不开始处理缓存脏页(因为此时脏页数量已经比较多,为了避免数据丢失需要将一定脏页刷入外存):在此过程中很多应用进程可能会因为系统转而处理文件IO而阻塞. 增大参数会使用更多系统内存用于磁盘写缓冲,也可以极大提高系统的写性能.但当需要持续.恒定的写入场合时,应该降低其数值: echo '1' > /…

为什么需要标准IO缓冲? LINUX用缓冲的地方遍地可见,不管是硬件.内核还是应用程序,内核里有页高速缓冲,内存高速缓冲,硬件更不用说的L1,L2 cache,应用程序更是多的数不清,基本写的好的软件都有.但归根结底这些缓冲的作用是相同的,都是为了提高机器或者程序的性能.而需要缓冲大部分的情况都是为了协调两个设备或者两个系统间速度的不匹配. 大家都知道IO设备的访问速度与CPU的速度相差好几个数量级,所以为了协调IO设备与CPU的速度的不匹配,对于块设备内核使用了页高速缓存.也就是说,数据会先被…

在Linux 开发中,有几个关系到性能的东西,技术人员非常关注:进程,CPU,MEM,网络IO,磁盘IO.本篇文件打算详细全面,深入浅出.剖析文件IO的细节.从多个角度探索如何提高IO性能.本文尽量用通俗易懂的视角去阐述.不copy内核代码. 阐述之前,要先有个大视角,让我们站在万米高空,鸟瞰我们的文件IO,它们设计是分层的,分层有2个好处,一是架构清晰,二是解耦.让我们看一下下面这张图. 图一 1.       穿越各层写文件方式 程序的最终目的是要把数据写到磁盘上, 但是系统从通用性和性能角…

Linux系统出现了性能问题,一般我们可以通过top.iostat.free.vmstat等命令来查看初步定位问题.其中iostat可以提供更丰富的IO性能状态数据. . 基本使用 $iostat -d -k 参数 -d 表示,显示设备(磁盘)使用状态:-k某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位: 10表示,数据显示每隔1秒刷新一次,共显示10次. $iostat -d -k Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn s…

最近阅读leveldb源码,作为一个保证可靠性的kv数据库其数据与磁盘的交互可谓是极其关键,其中涉及到了不少内存和磁盘同步的操作和策略.为了加深理解,从网上整理了linux池畔同步IO相关的函数,这里做一个罗列和对比.大部分为copy,仅为记录,请各位看官勿喷. 传统的UNIX实现在内核中设有缓冲区高速缓存或页面高速缓存,大多数磁盘I/O都通过缓冲进行.当将数据写入文件时,内核通常先将该数据复制到其中一个缓冲区中,如果该缓冲区尚未写满,则并不将其排入输出队列,而是等待其写满或者当内核需要重用该缓…