linux 磁碟i/o是怎麼工作的?
vfs 內部通過目錄項、索引節點、邏輯塊以及超級塊等資料結構，來管理檔案。
目錄項，記錄了檔案的名字，以及檔案與其他目錄項之間的目錄關係。
索引節點，記錄了檔案的元資料。
邏輯塊，是由連續磁碟扇區構成的最小讀寫單元，用來儲存檔案資料。
超級塊，用來記錄檔案系統整體的狀態，如索引節點和邏輯塊的使用情況等。
為了減小不同塊裝置的差異帶來的影響，linux 通過乙個統一的通用塊層，來管理各種不同的塊裝置。
通用塊層，是處在檔案系統和磁碟驅動中間的乙個塊裝置抽象層。它主要有兩個功能 。
第乙個功能跟虛擬檔案系統的功能類似。向上，為檔案系統和應用程式，提供訪問塊裝置的標準介面；向下，把各種異構的磁碟裝置抽象為統一的塊裝置，並提供統一框架來管理這些裝置的驅動程式。
第二個功能，通用塊層還會給檔案系統和應用程式發來的 i/o 請求排隊，並通過重新排序、請求合併等方式，提高磁碟讀寫的效率。
i/o請求排序的過程，即i/o 排程。linux 核心支援四種i/o排程演算法，分別是none、noop、cfq以及deadline。
第一種 none ，更確切來說，並不能算 i/o 排程演算法。因為它完全不使用任何i/o排程器，對檔案系統和應用程式的i/o其實不做任何處理，常用在虛擬機器中（此時磁碟i/o排程完全由物理機負責）。
第二種 noop ，是最簡單的一種 i/o 排程演算法。它實際上是乙個先入先出的佇列，只做一些最基本的請求合併，常用於 ssd 磁碟。
第三種 cfq（completely fair scheduler），也被稱為完全公平排程器，是現在很多發行版的預設 i/o 排程器，它為每個程序維護了乙個 i/o 排程佇列，並按照時間片來均勻分布每個程序的 i/o 請求。類似於程序 cpu 排程，cfq 還支援程序 i/o 的優先順序排程，所以它適用於執行大量程序的系統，像是桌面環境、多**應用等。
第四種 deadline 排程演算法，分別為讀、寫請求建立了不同的 i/o 佇列，可以提高機械磁碟的吞吐量，並確保達到最終期限（deadline）的請求被優先處理。deadline 排程演算法，多用在 i/o 壓力比較重的場景，比如資料庫等。
linux 儲存系統的 i/o 棧，由上到下分為三個層次，分別是檔案系統層、通用塊層和裝置層。
檔案系統層，包括虛擬檔案系統和其他各種檔案系統的具體實現。它為上層的應用程式，提供標準的檔案訪問介面；對下會通過通用塊層，來儲存和管理磁碟資料。
通用塊層，包括塊裝置 i/o 佇列和 i/o 排程器。它會對檔案系統的 i/o 請求進行排隊，再通過重新排序和請求合併，然後才要傳送給下一級的裝置層。
裝置層，包括儲存裝置和相應的驅動程式，負責最終物理裝置的i/o操作。
Linux 磁碟 I O是怎麼工作的
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