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Linux 实现原理 — IO 处理流程与优化手段

Linux I/O 处理流程 下面以最常用的 read() 和 write() 函数来介绍 Linux 的 I/O 处理流程。...I/O 性能优化机制 I/O buff/cache Linux Kernel 为了提高 I/O 性能,划分了一部分物理内存空间作为 I/O buff/cache,也就是内核缓冲区。...实际上,零拷贝并非真正做到了没有任何拷贝动作,它更多是一种优化的思想。 下列表格从 CPU Copy 次数、DMA Copy 次数以及 SCI 次数这 3 个方面来对比了几种常见的零拷贝技术。...通过 mmap() 和 write() 结合的方式,可以实现一定程度的零拷贝优化。...6、缓冲区共享技术 缓冲区共享技术,是对 Linux I/O 的一种颠覆,所以往往需要由 Application 和设备来共同实现。

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linux系统性能监控与优化(4)–IO

IO子系统一般是linux系统中最慢的部分。一个原因是它距离CPU的距离,另一个原因是它的物理结构。访问磁盘的时间与访问内存的时间是7天与7分钟的区别。linux kernel要尽量减少磁盘IO。...1.Reading and Writing Data linux内核以page为单位访问磁盘IO,一般为4K。...free内存比较少,并不能说明系统内存紧张,只能说明linux系统充分使用内存来做cache....6.监控IO的工具 top,vmstat,iostat,sar 10万转速的磁盘,一般的响应时间是8ms,可以达到120~150IOPS. 7.顺序IO与随机IO ## 8.iotop可以显示所有应用的...IO占用情况 9.总结 一旦CPU在等待IO,说明磁盘负载过重 计算磁盘可以承受的IOPS 顺序IO与随机IO 监控慢盘的等待时间和服务时间

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Linux】基础IO

今天我们要学习的是基础IO部分,主要涉及内存和外设之间的数据交互。接下来,就让我们共同探讨这部分内容吧,那我们就开始吧!...本文章重点: 复习C文件IO相关操作 认识文件相关系统调用接口 认识文件描述符,理解重定向 对比fd和FILE,理解系统调用和库函数的关系 理解文件系统中inode的概念 认识软硬链接,对比区别 认识动态静态库...文件在哪里——>文件在磁盘——>磁盘属于硬件,由操作系统进行管理——>所有人想访问磁盘都绕不开操作系统——>使用操作系统的接口——>提供文件级别的系统调用接口——>吧冉语言的文件操作接口都可以在Linux...3.read函数 read函数是Linux下的一个系统调用接口,C语言的fread函数的底层就是read。作用为从一个特定的文件流中读取内容。...4.close函数 close函数也是Linux下的一个系统调用接口,C语言的fclose底层就是close。 参数 fd:就是调用open时的返回值,本质是第一个文件描述符。

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Linux服务器性能评估与优化(三)--磁盘io

之前文章《Linux服务器性能评估与优化(一)》太长,阅读不方便,因此拆分成系列博文: 《Linux服务器性能评估与优化(一)--CPU》 《Linux服务器性能评估与优化(二)--内存》 《Linux...服务器性能评估与优化(三)--磁盘i/o》 《Linux服务器性能评估与优化(四)--网络》 《Linux服务器性能评估与优化(五)--内核参数》 前言、磁盘基础知识---- 彻底了解磁盘的基础知识:...1、数据读写——内存页面 linux 内核将磁盘 IO 分为页面进行操作, 大多数 linux 系统中默认页面大小为 4K, 即以4K 为单位进行磁盘和内存间的读写操作。...随着系统不断地 IO 操作, 这样随着次缺页中断的增多,文件缓冲区也逐步增大,直至内存空闲空间不足linux才开始回收释放一些不用的页。...了解具体信息:《Linux 了解内存使用》https://guisu.blog.csdn.net/article/details/7403855#t11 4、内存页面分类 《Linux服务器性能评估与优化

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聊聊Linux IO

而从步骤3到步骤5中间会涉及到大量 Linux IO 的原理,特别是Page Cache 和 Buffer Cache 等缓存。...Linux IO 缓存体系,stdio和内核缓存的区别,Page Cache和Buffer Cache的区别。 Buffered IO、mmap(2)、Direct IO的区别。...综上,既然讨论 Linux 下的 IO 操作,自然是跳过 stdio 库的用户态这一堆东西,直接讨论系统调用层面的概念了。对 stdio 库的 IO 层有兴趣的同学可以自行去了解。...所以后面的讨论基本上是讨论 IO 相关的系统调用和文件系统Page Cache的一些机制。 Linux内核中的IO栈 这一小节来看 Linux 内核的 IO 栈的结构。先上一张全貌图[4]: ?...设备层,通过 DMA 与内存直接交互,完成数据和具体设备之间的交互 结合这个图,想想Linux系统编程里用到的Buffered IO、mmap(2)、Direct IO,这些机制怎么和 Linux IO

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Linux IO 模型

,但在内核还是通过遍历的方式来检查 fd 的就绪状态(可通过异步 IO 唤醒的方式); select 只返回已就绪 fd 的数量,用户线程还得再遍历所有的 fd 查看哪些 fd 已准备好了事件(可优化为直接返回给用户进程数据已就绪的.../linux/posix_types.h: # define __FD_SETSIZE 1024 此外在 Linux 内核中,select 所用到的 FD_SET 是有限的,即内核中有个参数...在 Linux 2.4 内核前主要是 select 和 poll,自 Linux 2.6 内核正式引入 epoll 以来,epoll 已经成为了目前实现高性能网络服务器的必备技术。...以下是一个简单的 Java AIO 示例 import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer...为了解决该问题,首先的研究方向就是 I/O 模型的优化,逐渐解决了 C10K 的问题。epoll、kqueue、IOCP 就是 I/O 模型优化的一些最佳实践,这几种技术实现分别对应于不同的系统平台。

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优化存储性能?你需要关注这些Linux IO调度程序选项

优化Linux性能,IT团队应该检查当前正在使用的I/O调度程序,并评估诸如deadline和完全公平队列(Completely Fair Queuing)这样的替代方案选项。...这意味着在进行Linux存储优化过程中要考虑许多因素。 常识上认为,当你在虚拟机管理程序上使用Linux,你不需要做关于存储优化的任何操作,但在很多的情况下并非事实。...Deadline I/O调度程序以最高效的方式重新排序来优化写入请求,从而在底层虚拟机管理程序层简化了性能负载。如果您的服务器写入操作很多,deadline I/O调度程序值得一试。...这一调度程序在旧的Linux内核中使用,现在已并不常见。在这些较旧的内核上,此调度程序在执行文件存储块时通过执行预读来优化读取请求。...在这一文件中,找到从Linux开始的那行。在某些版本中,Linux后面可能跟着数字。这行内容中包含着所有的内核启动参数。

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聊聊Linux IO(下)

Linux下Buffered IO默认使用的是Write back机制,即文件操作的写只写到Page Cache就返回,之后Page Cache到磁盘的更新操作是异步进行的。...磁盘的性能测试 在具体的机器上跑服务程序,如果涉及大量IO的话,首先要对机器本身的磁盘性能有明确的了解,包括不限于IOPS、IO Depth等等。...一般SSD的IO Depth都在32甚至更高,使用32或者64个线程才能跑满一个SSD磁盘的带宽(同步IO情况下)。 具体的SSD原理不在本文计划内,这里给出一篇详细的参考文章[7]。...这里说的“影响”不是说具体的读写能到某个速率,程序中就依赖这个数值,换个工作环境就性能大幅度降低(当然,为专门的机型做过优化的结果很可能有这个副作用)。...写在最后 每天抽出不到半个小时,零零散散地写了一周,这是说是入门都有些谬赞了,只算是对Linux下的IO机制稍微深入的介绍了一点。

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LinuxLinux文件IO常规操作

前言 Linux 文件 IO 操作指的是在 Linux 系统上对文件进行读取和写入的操作。它是通过与文件系统交互来读取和写入文件中的数据。...在 Linux 中,文件被视为一系列字节的有序集合,每个文件都有一个相关联的文件描述符,用于标识该文件的唯一标识符。文件 IO 操作允许程序从文件读取数据或将数据写入文件。...文件 IO 操作通常包括以下几个主要方面: open函数 int open(char *pathname, int flags); -->#include 参数: pathname...与睡眠状态相对的是运行状态,在Linux内核中,处于运行状态的进程分为两种状态: 正在被调度执行。...od_tcx filename 查看文件的16进制 应用场景: 1.文化的 读,写使用同一偏移位置 2.使用lseek获取文件大小 3.使用lseek拓展文件大小,要想使文件大小真正拓展,必须要引起IO

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Linux】高级IO --- Reactor网络IO设计模式

其实是有的,在网络编程中,select poll 只支持LT工作模式,而epoll除了LT工作模式外,还支持ET工作模式,不同的工作模式对应着不同的就绪事件通知策略,LT模式是这些IO接口的默认工作模式...其实在tcpServer.hpp讲解完毕之后,Reactor网络库的重点就已经实现完毕了,也就是网络IO层面上的处理连接到来,处理网络数据传输的工作,已经大功告成了。...无论是什么样就绪的事件,每个sock都会有对应的回调方法,所以处理就绪的事件很容易,直接回调connection内的对应方法即可,是读事件就调用读方法,是写事件就调用写方法,是异常事件,则在读方法或写方法中处理IO...我们今天所实现的服务器是半同步半异步的,半同步是说Reactor既保证了就绪事件的通知,同时又负责了IO,半异步指的是,今天的服务器还实现了业务处理。

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