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Linux Block IO: Introducing Multi-queue SSD Access on Multi-core Systems

今天看到一篇论文：Linux Block IO: Introducing Multi-queue SSD Access on Multi-core Systems 。...这里面提到的内容从 Linux 3.11 开始出现在内核，Linux 3.16 成为内核的一个完整特性[6]。Linux 5.0 开始成为 block layer 的默认选项[7]。...Single-Queue For HDD 在此之前的 Linux block layer 应该是从 Linux 2.6 之后就没有怎么修改过。当时的 block layer 是针对 HDD 设计的。...参考文章 [1] Linux Block IO: Introducing Multi-queue SSD Access on Multi-core Systems [2] The multiqueue...Block IO Queueing Mechanism (blk-mq)

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【Linux】Linux文件IO

标准文件访问方式 ---- 直接IO方式 OPEN +O_DIRECT = 绕过内核缓冲区的直接访问，有效避免了CPU和内存的多余时间开销。要求内存边界对齐。...直接IO，绕过缓存，不会出现write成功数据丢失情况。...注意：直接IO的缺点就是如果访问的数据不在应用程序缓存中，那么每次数据都会直接从磁盘进行加载，这种直接加载会非常慢，通常直接IO跟异步IO结合使用会得到较好的性能。...---- O_SYNC 缓存同步为了保证磁盘系统与缓冲区内容一致，Linux系统提供了sync,fsync,fdatasync三个函数。...---- Linux文件IO流程图内核中会有一个线程，不断地将高速页缓冲区中的数据写入到物理磁盘中。

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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|IO|File IO源码剖析

本文将结合用户态的接口以及内核态的实现剖析文件IO。...Reference: The Linux Programming Interface: Chapter 4/14/15, Kernel/fs 通用接口通用IO包含open/read/write/close...文件创建标志 - 创建以及后续IO的选项，不可读写。...因为这个原因，写操作并不能实时的进行持久化，需要linux使用journal机制来保证文件系统的崩溃一致性，然而journal机制本身又需要进行flush。...通过间接层处理空洞 - 当我们进行SEEK_END时，END到当前的pos会存在空洞，那么Linux并不会为空洞分配block存储，空洞通过为inode系统中的指针打上标记0表明其并未指向实际磁盘块即可

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【Linux】基础IO

件在磁盘⾥磁盘是永久性存储介质，因此⽂件在磁盘上的存储是永久性的磁盘是外设（即是输出设备也是输⼊设备）磁盘上的⽂件本质是对⽂件的所有操作，都是对外设的输⼊和输出简称 IO...件的操作本质是进程对⽂件的操作磁盘的管理者是操作系统⽂件的读写本质不是通过 C 语⾔ / C++ 的库函数来操作的（这些库函数只是为⽤⼾提供⽅便），⽽是通过⽂件相关的系统调⽤接⼝来实现的 2.系统文件IO...不过，在认识系统⽂件IO之前，先要了解下如何给函数传递标志位，该⽅法在系统⽂件IO接⼝中会使⽤到： 2.1⼀种传递标志位的⽅法 # include # define...这样做最明显的好处是，开发者仅需要使⽤⼀套 API 和开发⼯具，即可调取 Linux 系统中绝⼤部分的资源。...这便是“linux下⼀切皆⽂件”的核⼼理解。 4.缓冲区 4.1 什么是缓冲区缓冲区是内存空间的⼀部分。

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Linux：基础IO

——>其实我们还可以发现这个文件其实就是基类，而外设就是派生类，然后指针指向什么就调用什么对象，这就是多态，只不过Linux必须用C语言写，所以只能用函数指针来完成这个工作！！...4、理解了Linux的一切皆文件后，懂得了文件操作的底层，即使以后在使用其他语言的文件操作时对接口不熟，但只要给时间查一下，很快就会懂得怎么用了！！...——>因为人们在经过大量的工程实验后，发现我们总是或多或少要使用一些多态的特性，比如说写操作系统的人必然也是有可能开发语言的人，他在写的时候就意识到Linux里面很多虚拟化的东西，要不是你必须拿C去写，...——>因为很多地方需要对软件做分层，设置出各种虚拟化的场景（比如刚刚提到的文件虚拟系统就是，只不过Linux必须用C写，否则肯定用C++写更方便） ——>封装、继承、多态！...缓冲区的大小 #define FLUSH_NOW 1 //立刻刷新 #define FLUSH_LINE 2 //行刷新 #define FLUSH_ALL 4 //全刷新 typedef struct IO_FILE

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Linux基础IO

操作文件的本质:进程在操作文件------>因此探讨的是进程与文件的关系. 1.2:默认打开的三个流我们都知道在Linux下一切皆文件,也就是说Linux下的任何东西都可以看作是文件,那么显示器和键盘当然也可以看作是文件...而对于每一个分区来说，分区的头部会包括一个启动块(Boot Block)，对于该分区的其余区域，EXT2文件系统会根据分区的大小将其划分为一个个的块组(Block Group)。...Super Block:存放文件系统本身的结构信息.记录的信息主要有:Data Block和inode的总量、未使用的DataBlock和inode的数量、一个Data Block和inode的大小、最近一次挂载的时间...PS: 其他块组当中可能会存在冗余的Super Block，当某一Super Block被破坏后可以通过其他Super Block进行恢复。...其他块组当中可能会存在冗余的Super Block，当某一Super Block被破坏后可以通过其他Super Block进行恢复。

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Linux IO 模型

fdset 从用户态拷贝到内核态，在高并发下是个巨大的性能开销（可优化为不拷贝）；调用 select 阻塞后，用户进程虽然没有轮询，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.../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...它主要在 Linux 操作系统上可用，而不是跨平台的，因此不适用于需要跨平台支持的应用程序。...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

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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

Linux 中主要有五种IO模式：阻塞IO, 非阻塞IO, IO 多路复用，信号驱动IO和异步IO; 如果从同步非同步，阻塞非阻塞角度来看，又可以分为：同步阻塞IO, 同步非阻塞IO，异步阻塞IO和异步非阻塞...IO; 每种IO模型，都有自己的使用模式，他们对于特定的应用程序都有自己的优点：其简单分布如下图所示 ?...每种IO模型都有自己的使用场景，他们对于特定的应用程序都有自己的优点；具体可参考：https://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/52959418 XXX TO-DO

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Linux高效IO

IO的五种模型 IO是什么？...（几乎所有提高IO效率的策略都是让等的比重变小）五种IO模型 1.阻塞式IO（遇到一个数据读写一个数据，没有就一直等待） 2.非阻塞式IO，非阻塞轮询（这里时不时回来看一眼没有没数据，有的话进行IO...上面1-4式同步IO。 5.异步IO（自己派一个“工具人”执行IO，怎么执行不重要，重要是能IO就可以了，自己并不参与IO当中，就像父进程创建子进程，让子进程打工一样。）...由此得出：阻塞IO VS 非阻塞IO：等的方式不同。（非阻塞是不一直等）同步IO VS 异步IO：异步是不会去等的，同步都在等。...自从 linux2.6.8 之后，size 参数是被忽略的。用完之后, 必须调用 close()关闭。

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【Linux高级IO】五种IO模型

前言：在信息技术日新月异的今天，Linux操作系统以其强大的稳定性和灵活性，成为了服务器、嵌入式系统以及众多开发者心中的首选平台。...而在Linux系统的广阔天地中，I/O（输入/输出）操作无疑是连接用户与硬件、软件之间的桥梁，其性能的优化直接关系到整个系统的响应速度和数据处理能力。...深入探索Linux的I/O模型，我们不难发现，这些模型不仅仅是数据流动的通道，更是理解系统并发处理、资源调度以及性能调优的关键所在。...让我们一同开启这段充满挑战与收获的旅程，探索Linux高级I/O模型的奥秘，为打造更加出色的系统应用奠定坚实的基础。...总结随着本文的收尾，我们共同完成了对Linux高级I/O模型中五种核心机制的深入探索。

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【Linux】基础IO认知

不止是这些的C语言中的对于代码的修改，在Linux操作系统上的echo进行重定向，也能够对文件内容进行修改，所以输出重定向一定是文件操作，并且每次重定向写入的方式是先清空，再写入，其实根本上，这个输出重定向也就是按照...open函数的第一种方式代表的通常都是操作一些已经存在的文件，因为如果直接创建的话，在Linux操作系统中，我们不知道，我们创建的文件的权限是什么，所以说有的时候还会让我们创建的文件的权限出现乱码的情况...由于Linux操作系统一切皆文件，所以其中显示器，键盘的外设，也能够存在于sturct file链表中，所以就有了之前的0，1，2。对于硬件来说的一切皆文件示意图。

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聊聊Linux IO（下）

对应到Linux的Page Cache上所谓Write Through就是指write(2)操作将数据拷贝到Page Cache后立即和下层进行同步的写操作，完成下层的更新后才返回。...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]。...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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【读懂Linux】基础IO

) { while(1) { if (do_face() < 0) continue; do_exec(command); } return 0; } printf 是 C 库当中的 IO...FILE 因为IO相关函数与系统调用接口对应，并且库函数封装系统调用，所以本质上，访问文件都是通过fd访问的。所以C库当中的FILE结构体内部，必定封装了fd。...]# stat test.c File: "test.c" Size: 654 Blocks: 8 IO Block: 4096 普通文件 Device: 802h/2050d Inode: 263715...而上图中启动块（ Boot Block ）的大小是确定的， Block Group：ext2文件系统会根据分区的大小划分为数个Block Group。...[root@localhost linux]# touch abc [root@localhost linux]# ln abc def [root@localhost linux]# ls -1i

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Linux多种IO模型

Linux多种IO模型阻塞IO阻塞IO模型中，用户进程在内核等待网卡数据和内核数据拷贝到用户缓冲区两个阶段都处于等待状态。...非阻塞IO在非阻塞IO模式下，用户应用执行recvfrom系统调用命令操作时会立即返回结果而不是阻塞用户进程等待命令执行完毕。...IO多路复用无论是阻塞IO还是非阻塞IO，用户应用在一阶段都需要调用recvfrom来获取数据，差别在于无数据时的处理方案：如果调用recvfrom时，恰好没有数据，阻塞IO会使进程阻塞，非阻塞IO...文件描述符（File Descriptor）：简称FD，是一个从0开始递增的无符号整数，用来关联 Linux中的一个文件。...在Linux中，一切皆文件，例如常规文件、视频、硬件设备等，当然也包括网络套接字（Socket）。

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【Linux】Linux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文件系统与inode、Block笔记

在Linux下一切都是文件，无论是设备还是接口，亦或是网卡等均被抽象成了文件，并且有相关的内核代码进行调度。然而，在一切都是文件的前提下，最需要进行探讨的则是文件存储的根源：文件系统。...Linux下的文件系统是按照inode + block模式来进行了的。通俗一点讲，类似于指针一样的形式存在。即inode作为“指针”记录并指向了真正的”数据块“block。...temp └── test.txt 1 directory, 1 file # 向test.txt写入一句话 $ echo "Its's a test.txt" >> test.txt inode 在Linux...答案则是block数据块。在Linux中，block文件快大小通常选择4KB，当然我们还可以选择1KB、2KB等。...如果我们采用2KB的block则刚好11块可以装下。这里虽然是选择2KB是最合适的，但是在一般Linux系统中是4KB，为什么？请自行查阅相关的资料，不再赘述。

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Linux学习-文件IO

文件系统文件描述符一个进程默认打开三个文件描述符 STDIN_FILENO 0 STDOUT_FILENO 1 STDERR_FILENO 2 新打开文...

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Linux-基础IO

前言：在刚开始学习Linux的时候，我们记住了Linux下一切皆文件，我们通过这篇文章来深入了解Linux下文件的构成及应用。...int cnt = 5; while(cnt) { fwrite(msg, strlen(msg), 1, fp); printf("write %d block...✈️三个文件流刚开始接触Linux的时候，我们都知道有句话叫做：Linux下一切皆文件，那么键盘、显示器、网卡、声卡等等这些对于Linux来说都是文件！ ...xxxxxxxxxxxx\n"); printf("Hello Linux xxxxxxxxxxxx\n"); printf("Hello Linux xxxxxxxxxxxx\n")...char* _IO_read_ptr; /* Current read pointer */ char* _IO_read_end; /* End of get area. */ char* _IO_read_base

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