IO调度算法的简单学习与整理

IO调度算法的简单学习与整理

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前言

前几天整理了 /sys/block/sda/queue/nr_requests
以及 /sys/block/sda/device/queue_depth 的两个参数

# 没别的意思 我就是再背一遍,怕自己记性不好记不住.
其实队列数量和队列参数之外还有一些调度算法.
所以今天想继续研究一下IO的调度算法.
当然了一样还是学习使用chatGPT
但是发现好多结果都是在瞎扯, 需要使用者有一定的基础知识,不然就被蒙蔽了.

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chatgpt的一些结果

NOOP、CFQ(Cooperative Fair Queuing)、Deadline 和 C-Deadline 等是常见的硬盘 IO 调度算法，其中 NOOP、Deadline 和 C-Deadline 都属于简单的调度算法。这里具体解释三种调度算法：

NOOP 调度算法
NOOP 是 Linux 操作系统默认的 I/O 调度算法。它非常简单，不会改变请求队列中的顺序，只是按照到达先后依次处理请求。NOOP 调度算法适用于具有较快的硬盘传输速度的 IO 请求，因为它不需要任何调度操作，且没有额外的 CPU 开销。

Deadline 调度算法
Deadline 调度算法是一个混合算法，可以避免读取和写入请求之间的互相等待。请求先被排序，然后根据请求的读取时间和写入时间来排列和处理请求。如果到达了读取时间点，则进行读取操作。如果到达了写入时间点，则进行写入操作。如果都到达了就先处理到达时间较早的请求，以保证公平性。

Deadline 调度算法适用于同时具有读取和写入请求的应用程序，因为它可以让等待时间最久的请求成为下一个处理的请求，从而避免延迟时间过长。

C-Deadline 调度算法
C-Deadline 调度算法是在 Deadline 调度算法的基础上进行改进得到的。它引入了数据分类的概念，让读取请求和写入请求在不同的数据分类中，从而避免了读取和写入请求之间的互相等待。同时，它也遵循 Deadline 的优先级规则，当同时到达读取和写入请求时，总是先处理到达时间较早的请求。

C-Deadline 调度算法适用于高 I/O 并发的应用程序，具有快速的响应速度，可以有效地平衡读取和写入请求，同时保障高容量和高吞吐率的数据传输。

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修改参数的方法

在 Linux 中，可以通过以下两种方式修改磁盘 IO 调度算法：

1. 修改内核参数

修改内核参数可以直接影响系统所使用的默认 IO 调度算法。用户可以通过编辑 `/etc/default/grub` 或 `/boot/grub2/grub.cfg` 文件，将 `elevator` 参数的值更改为想要使用的 IO 调度算法的名称，例如：

GRUB_CMDLINE_LINUX="elevator=deadline"

这样就将默认的 CFQ IO 调度算法更改为 Deadline 调度算法。注意，在修改完这个参数后，需要重启系统才能生效。

2. 使用 Sysfs

Sysfs 是一个内核文件系统，它提供了一种访问内核参数的方法。在使用 Sysfs 调整 IO 调度算法时，可以修改 `/sys/block/设备名/queue/scheduler` 文件。例如，使用以下命令将 sda 硬盘设备的默认 IO 调度算法更改为 Deadline 算法：

echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler

同样需要注意，这个操作是直接修改内核参数而不引起永久性变化，一旦系统重启，操作将会失效。

总之，这些方法可以帮助用户选择合适的 IO 调度算法，以适应特定硬件设备和应用程序的需要，从而提高系统的 I/O 性能和结构效率。

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修改说明

建议修改 sys 文件系统 而不是修改grub .

grub 是全局生效.

但是 sys 文件系统应该是针对不同文件系统来生效
需要注意: 方括号里面的是当前选定的调度策略
记录如下:
[root@testsvr116 init.d]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler
noop [deadline] cfq
[root@testsvr116 init.d]# echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler
[root@testsvr116 init.d]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler
[noop] deadline cfq
[root@testsvr116 init.d]#