Linux 内核包含4个IO调度器,分别是 Noop IO scheduler、Anticipatory IO scheduler、Deadline IO scheduler 与 CFQ IO scheduler。
通常磁盘的读写影响是由磁头到柱面移动造成了延迟,解决这种延迟内核主要采用两种策略:缓存和IO调度算法来进行弥补。
在上一篇文章中介绍了 Linux 内核是如何对进程进行管理的,这篇将阐述内核是如何对进程进行调度。因为这篇文章努力用简单的语言把进程调度这件事情描述清楚,所以文章篇幅略长,建议收藏慢看。也欢迎关注公众号 CS 实验室 ,目前在写一些开发中常用但不常了解细节的东西,比如 Linux 内核、Python 进阶。
现代计算机体系中,硬盘是数据存储的持久化介质,硬盘的访问速度相比内存存在数量级的差距,因此有效的调度能更好利用资源,优化响应。 和CPU调度算法相似,调度的本质是对请求排序。在Linux系统中,这由I/O调度层负责。 在I/O调度之前,如果多个I/O在同一个sector中,或者是相邻sector。Linux可以把多个请求合并为一个来减少请求数量。这是在Block层处理的,可以设置开启或关闭。
编辑手记:本文主要讲解Linux IO调度层的三种模式:cfp、deadline和noop,并给出各自的优化和适用场景建议。 作者简介: 邹立巍 Linux系统技术专家。目前在腾讯SNG社交网络运营部
本篇文章为大家分享一下Linux系统中MySQL优化小技巧,本文实操记录绝无水文,如果错误或遗漏欢迎各位小伙伴指正。
在早期的 linux 操作系统中,2.4 版本到 2.6 版本之间,linux 采用了实现起来十分简单的 O(n) 调度器。
研究IO也很久了,一直无法串联bio和块设备驱动,只知道bio经过IO调度算法传递到块设备驱动,怎么过去的,IO调度算法在哪里发挥作用,一直没有完全搞明白,查看了很多资料,终于对块设备驱动有所理解,也打通了bio到块设备。
在前面的几篇文章中,我们重点分析了如果通过fork, vfork, pthread_create去创建一个进程或者线程,以及后面说了在内核层面do_fork的实现。目前为止我们已经了解到一个进程是如何创建的。
我们知道,程序需要获得CPU的资源才能被调度和执行,那么当一个进程由于某种原因放弃CPU然后进入阻塞状态,下一个获得CPU资源去被调度执行的进程会是谁呢?下图中,进程1因为阻塞放弃CPU资源,此时,进程2刚IO操作结束,可以获得CPU资源去被调度,进程3的时间片轮转结束,也同样可以获得CPU资源去被调度,那么,此时的操作系统应该安排哪个进程去获得CPU资源呢?这就涉及到我们操作系统的CPU调度策略了。
几年以前,我被派去厦门上门去分析一个用户的手机卡顿问题,该用户的手机经常莫名无响应,刷机,恢复出厂都没有用,经过一通分析,原来该用户从熟人店里买到了一张盗版的SD卡(这年头坑的就是朋友),该SD卡读写速度很慢,顺序读写只有20MB/s。那为什么SD卡的读写性能对手机性能影响那么大?当时我的知识水平,只能从对比测试中发现这个问题,然后更换SD卡解决了这个问题,但是无法从原理上解释这种现象。经过那么多年的学习积累,我现在终于可以解释这个问题。
廖威雄,就职于珠海全志科技股份有限公司,负责Linux IO全栈研发、性能优化、开源社区开发交流、Linux 内核开源社区pstore/blk,mtdpstore模块的作者(与maintainer交流中)、大客户存储技术支持、全志首个UBI存储方案主导人、全志首个RTOS NFTL主导人。
上一篇文章中,我们介绍了内核调度的基本概念,知道了调度器设计中最核心的两个指标 -- 周转时间与响应时间:
LVS:使用集群技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器,它具有很好的可伸缩性(Scalability)、可靠性(Reliability)和可管理性(Manageability),感谢章文嵩博士为我们提供如此强大实用的开源软件。 LVS的特点是: 1、抗负载能力强、是工作在网络4层之上仅作分发之用,没有流量的产生,这个特点也决定了它在负载均衡软件里的性能最强的; 2、配置性比较低,这是一个缺点也是一个优点,因为没有可太多配置的东西,所以并不需要太多接触,大大减少了人为出错的几率; 3、工作稳定
1.缓冲 I/O,是指利用标准库缓存来加速文件的访问,而标准库内部再通过系统调度访问文件。
当进程1执行陷入阻塞时,需要进行进程调度,此时有进程2和进程3都处于就绪态,问: 应该选择哪个进程进行切换?
人生不是书上的故事,喜怒哀乐,悲欢离合,都在书页间,可书页翻篇何其易,人心修补何其难。——烽火戏诸侯《剑来》
但凡懂Linux内核的,都知道Linux内核的CFS进程调度算法,无论是从2.6.23将其初引入时的论文,还是各类源码分析,文章,以及Linux内核专门的图书,都给人这样一种感觉,即 CFS调度器是革命性的,它将彻底改变进程调度算法。 预期中,人们期待它会带来令人惊艳的效果。
对每个人而言,真正的职责只有一个:找到自我。然后在心中坚守其一生,全心全意,永不停息。所有其它的路都是不完整的,是人的逃避方式,是对大众理想的懦弱回归,是随波逐流,是对内心的恐惧 ——赫尔曼·黑塞《德米安》
随着云计算和容器技术的发展,以docker为核心的容器技术迅速在开发者和科技公司中应用,Kubernetes凭借丰富的企业级、生产级功能成为事实上的容器集群管理系统。可是k8s的通用性削弱了调度算法的定制性,本文将调研定制化调度算法的方法,并且给出一个开源实现。
通用块层是Linux中的一个重要组件,用于管理不同块设备的统一接口,减少不同块设备的差异带来的影响。它位于文件系统和磁盘驱动之间,类似于Java中的适配器模式,让我们无需关注底层实现,只需提供固定接口即可。
进程的概念起源于操作系统,是操作系统最核心的概念,也是操作系统提供的最古老也是最重要的抽象概念之一。操作系统的其他所有内容都是围绕进程的概念展开的
在早期的单任务计算机中,用户一次只能提交一个作业,独享系统的全部资源,同时也只能干一件事情。进行计算时不能进行 IO 读写,但 CPU 与 IO 的速度存在巨大差异,一个作业在 CPU 上所花费的时间非常少,大部分时间在等待 IO。
0、使用SSD。资金不足的话,使用RAID设备 【建议使用RAID10,因为RAID5的性能并不太高】
在专栏之前的几篇文章中,我们总结了缓冲池,缓存页,redo log,undo log,以及数据页和数据行在底层是如何进行存储的,后续介绍了表空间,段,区等概念。这一节比较特殊,讲述的是和Linux有关的交互原理,因为多数的mysql都是部署在linux的服务器上面,本节会简单介绍一下linux是如何处理mysql的请求的,以及linux系统会带来哪些问题
ipvsadm是一个用于管理Linux虚拟服务器(LVS)的命令行工具。LVS是一种常用的负载均衡技术,可以将来自客户端的请求分发给多个后端服务器,以实现高可用性和性能扩展。
Linux阅码场内核月报栏目,是汇总当月Linux内核社区最重要的一线开发动态,方便读者们更容易跟踪Linux内核的最前沿发展动向。
云计算介绍 云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池,(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够被快速提供,需要投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。 1)云计算之前的使用模式 IDC 托管 IDC 租用 虚拟主机(买空间) VPS:虚拟专用主机 2)传统数据中心面临的问题 资源使用率低 资源分配不均 自动化能力差 3)云计算的优势 云计算是一种使用模式,不是一种技术 云计算的使用方式:通过网络访问 云计算的优势:弹
1月9日,腾讯云宣布将开源其服务器操作系统TencentOS内核。相比业内其它版本Linux 内核,腾讯云 TencentOS 内核在资源调度弹性、容器支持、系统性能及安全等层面极具竞争力,特别适合云环境。该系统的开源及应用可帮助客户大幅提升云上资源的利用效率,降低运营成本,同时获得更加安全可靠的业务运行环境。 TencentOS是腾讯云操作系统系列产品,由腾讯云架构平台部主力研发,覆盖数据中心、桌面系统、边缘设备和物联网终端等应用场景,提供可靠的云平台构建、接入和应用能力,帮助客户转化云的价值。Te
1月9日,腾讯云宣布将开源其服务器操作系统TencentOS内核。相比业内其它版本Linux 内核,腾讯云 TencentOS 内核在资源调度弹性、容器支持、系统性能及安全等层面极具竞争力,特别适合云环境。该系统的开源及应用可帮助客户大幅提升云上资源的利用效率,降低运营成本,同时获得更加安全可靠的业务运行环境。
这次给大家带来的是牛客一位昵称为一条咸鱼游啊游的朋友分享的面经,勾玉在这里做出分析解答,一起看看吧~
Linux的文件IO子系统是Linux中最复杂的一个子系统(没有之一)。读者可以参考以下这个图:
该文章介绍了Linux 系统中进程的调度、进程的优先级以及实时进程的调度策略。首先介绍了Linux 系统中的进程调度,包括不同的调度类型、调度算法和调度优先级。其次,讨论了Linux 系统中的实时进程调度,包括实时进程的定义、调度特性和实时进程的调度算法。最后,介绍了Linux 系统中进程调度的实现,包括内核中的进程管理、进程的地址空间、进程的调度和同步以及进程的内存管理。
之前我写过一篇分析 O(1)调度算法 的文章:O(1)调度算法,而这篇主要分析 Linux 现在所使用的 完全公平调度算法。
操作系统的作业管理是指操作系统对于作业的调度、分配、控制和管理等一系列操作。作业是指用户提交给操作系统的一些任务或程序,作业管理是操作系统的一个核心功能。
React在v16之前面对的主要性能问题是:当组件树很庞大时,更新状态可能造成页面卡顿,根本原因在于:更新流程是「同步、不可中断的」。
tc(Traffic Control) 是linux系统中常用的来控制传输速率、模拟网络延时丢包等场景的工具,tc命令有三个主要的概念,是qdisc、class和filter,qdisc又分为classless qdisc和classful qdisc,在控制传输速度的方面大致有两种用法
在线程间实现同步是为了确保多个线程按照特定的顺序执⾏,以避免竞态条件(race condition)和其 他并发问题。以下是常⻅的线程间同步⽅式:
提示:公众号展示代码会自动折行,建议横屏阅读 摘要 本文(有码慎入)主要介绍Linux任务调度相关的发展历史和基本原理。多年以来,内核界的黑客们一直着力于寻找既能满足高负载后台任务资源充分利用,又能满足桌面系统良好交互性的调度方法,尽管截至到目前为止仍然没有一个完美的解决方案。本文希望通过介绍调度算法的发展历程,因为任务调度本身不是一个局限于操作系统的话题,包括数据库,程序语言实现等,都会与调度相关。本文在介绍过程中,会引用Linux的代码实现作为说明,同时阐述其中的一些趣闻轶事。 调度实体 进程任务通常包
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
本文介绍了Linux内核中关于数据一致性的问题,以及为解决这些问题而采用的各种技术和方法。首先介绍了数据一致性问题在Linux内核中的重要性,然后介绍了Linux内核中现有的数据一致性技术和方法,包括O_DIRECT、O_SYNC、FUA、PDflush、barrier等。最后,总结了如何通过这些技术来提高文件系统的可靠性和性能。
Linux 的 I/O 调度器是一个以块式 I/O 访问存储卷的进程,有时也叫磁盘调度器。Linux I/O 调度器的工作机制是控制块设备的请求队列:确定队列中哪些 I/O 的优先级更高以及何时下发 I/O 到块设备,以此来减少磁盘寻道时间,从而提高系统的吞吐量。
Linux是一个支持多任务的操作系统,而多个任务之间的切换是通过 调度器 来完成,调度器 使用不同的调度算法会有不同的效果。
严格来说,Linux 不是实时操作系统,但 Linux 却支持实时调度算法。与通用调度算法(如完全公平调度算法)相比,实时调度算法更注重任务(进程)的实时性。为什么 Linux 支持实时调度算法,却不是实时操作系统呢?有兴趣的同学可以去网上查阅相关的文献或者资料。
一般来说,在操作系统中会运行多个进程(几个到几千个不等),但一台计算机的 CPU 资源是有限的,如 8 核的 CPU 只能同时运行 8 个进程。那么当进程数大于 CPU 核心数时,操作系统是如何同时运行这些进程的呢?
LVS(linux virtual server)即linux虚拟服务器,由章文嵩博士主导开发的开源负载均衡项目,从2.6内核开始已经被集成到linux内核模块中了,该项目在linux内核中实现了基于IP的数据请求负载均衡调度方案,终端互联网用户从外部访问公司的外部负载均衡服务器,终端用户的web请求会发送给LVS调度器,调度器根据自己预设的算法决定将该请求发送给后端的某台web服务器,如果后端的所有web服务器存储的内容时相同的,那么用户不管访问哪台真实的web服务器得到的内容也都是相同的,所以整个集群对于用户而言是透明的。最后根据工作模式不同,真实服务器会选择不同的方式将用户需要的数据发送给终端用户。
群集技术就是共同为客户机提供网络资源的一组计算机系统,其中每一台提供服务的计算机,称之为节点。将多台计算机组织起来协同工作模拟一台性能更强大的计算机解决问题。
操作系统是管理计算机硬件和软件资源的计算机程序,提供一个计算机用户与计算机硬件系统之间的接口。
当有一堆任务要处理,但由于资源有限,这些事情没法同时处理。这就需要确定某种规则来决定处理这些任务的顺序,这就是 “调度” 研究的问题。
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