linuxio高的进程linuxio进程

io操作发生在进程的什么状态？

1）就绪状态（Ready）：进程已获得除处理器外的所需资源,等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行就绪进程可以按多个优先级来划分队列例如,当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时,排入低优先级队列；当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时,排入高优先级队列2）运行状态(Running)：进程占用处理器资源；处于此状态的进程的数目小于等于处理器的数目在没有其他进程可以执行时(如所有进程都在阻塞状态),通常会自动执行系统的空闲进程3）阻塞状态(Blocked)：由于进程等待某种条件（如I/O操作或进程同步）,在条件满足之前无法继续执行该事件发生前即使把处理机分配给该进程,也无法运行。

linux中khelper进程是什么？

1khelper是属于内核帮助进程

2下面是linux常见进程的介绍列表

内核线程管理

用于进程在不同的CPU间迁移

内核调度/管理第0个CPU软中断的守护进程

管理多核心

内核调度/管理第1个CPU软中断的守护进程

处理内核事件守护进程

处理内核事件守护进程

在每个处理器上单独运行进程，通过文件系统实现

内核帮助进程

网络仿真器，模拟网络环境

异步加密管理进程

包管理

特权同步，将缓冲区文件强制写入硬盘

JTAG调试器默认进程

内核完整性检查

内核完整性检查

管理磁盘块读写

管理磁盘块读写

高级配置和电源管理接口

acpi进程的通知进程

acpi热插拔管理

ATA硬盘接口管理

ATA硬盘接口管理

ATA硬盘接口管理

内核的usbhub

内核线程

内存回收，确保系统空闲物理内存的数量在一个合适的范围

作为内核中的守护进程存在，它定期执行页面扫描，识别副本页面并合并副本，释放这些页面以供它用

代替用户进程管理io

代替用户进程管理io

加密系统

提供加密解密相关函数

提供加密解密相关函数

scsi设备

scsi设备

scsi设备

scsi设备

内核鼠标支持

Ext3文件系统的日志管理

Ext3文件系统的日志管理

释放存储在缓存区中的数据

释放存储在缓存区中的数据

3希望对你有所收获。

IO进程工作在内核态吗？

当IO进程运行在内核空间时，它就处于内核态；

当IO进程运行在用户空间时，它就处于用户态。

当我们需要进行IO操作时，如读写硬盘文件、读写网卡数据等，进程需要切换到内核态，否则无法进行这样的操作，无论是从内核态切换到用户态，还是从用户态切换到内核态，都需要进行一次上下文的切换。一般情况下，应用不能直接操作内核空间的数据，需要把内核态的数据拷贝到用户空间才能操作。

iotop命令详解？

iotop命令是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具。

iotop命令具有与top相似的UI，其中包括PID、用户、I/O、进程等相关信息。

Linux下的IO统计工具如iostat，nmon等大多数是只能统计到per设备的读写情况。

如果你想知道每个进程是如何使用IO的就比较麻烦，使用iotop命令可以很方便的查看。

与iostat工具比较，iostat是系统级别的IO监控，而iotop命令是进程级别IO监控。

如何查看linux服务器io读写情况？

用iotop查看哪个进程的io占用最高，然后用top命令查看此io进程的状态是否_列，初步估计大部分是web服务器的写操作导致的，让程序员优化这部分。

IBM System p5�6�4 570 服务器旨在以转变 IT 经济的价位提供出色的性能。该服务器具备先进的 64 位 POWER5 和 POWER5+�6�4 处理器，对称多处理（SMP）配置，为具有苛刻需求的一系列复杂的关键业务型应用程序提供了强大的处理能力 - 从数据库服务到企业资源规划（ERP）和事务处理。它可以同时运行 AIX 5L�6�4 和 Linux 操作系统，从而具备了企业为实现其目标而运行所需应用程序的灵活性。同时，秉承大型机的可靠性、可用性和可维护性功能有助于确保系统为企业全天候运行。

p5-570 服务器可以通过容量随需应变(CoD)选项激活那些已安装在系统结构中且处于非活动状态的处理器或内存。只有在激活这些资源时才需要付费。通过CoD，可以毫不费力地应对临时的峰值需求或长期增加的工作负载。

p5-570 服务器可以利用通过虚拟化引擎系统技术和操作系统(OS)实现的逻辑分区(LPAR)技术。各处理器可以独立运行工作负载，从而有助于降低成本。分区采用相互间隔离的设计方法，从而具备高级别的数据安全性，并提高了应用程序的可用性。动态LPAR 允许客户动态地将系统资源分配给应用程序分区，而无需重新引导，从而提高了可用性。

p5-570还包含高级POWER 虚拟化，它提供了Micro-PartitioningTM 和虚拟I/O 服务器(VIOS)功能，这使企业能在确保应用程序持续获得所需资源的同时提高系统利用率。利用这些虚拟化技术，可以在同一个系统上运行多个操作系统的副本，从而减少所需服务器的数量，这有助于降低软件许可证成本。

p5-570服务器具备在独立的微分区中分别运行AIX 5L 和Linux 应用程序的灵活性。这可以整合资源，从而有助于减少IT 总支出。

AIX 5L 操作系统是企业级的IBM UNIX环境，针对关键业务型应用程序进行了调优，并具有卓越的安全性、可靠性和可用性功能。它增强了JavaTM 技术、Web 性能和可伸缩性，可以管理各种规模的系统－ 从单个服务器到大型、复杂的电子商务安装。基于Web 的远程管理工具使管理员能够集中控制系统，使他们能够监控关键资源，包括适配器和网络可用性、文件系统状态和处理器工作负载。

AIX 5L 还包含了工作负载管理器，这是一种资源管理工具，可以指明工作负载的相对重要性，以均衡竞争资源的各个工作负载的需求并提高系统资源利用率。工作负载管理器可以帮助确保关键应用程序在系统需求峰值期间仍能作出响应。

建议采用IBM的P570企业级服务器承担系统的数据库系统的硬件平台，由于数据库系统的计算特性要求硬件平台具有支持大负载和大用户连接的的负载负载需求，要求硬件平台具有较强的大内存访问和高IO吞吐能力的系统。而IBM P570拥有全球16路CPU系统的TPCC基准测试结果的冠军，达到1,025,170 tpc-c，而且具有可以支持512GB内存、163个PCI－X插槽的企业级服务器的高扩展能力。完全适合中国建银投资证券有限责任公司－集中交易系统的数据库硬件平台。

通过IBM的主机集群软件HACMP组合成高可用的支持并发方式主机双机集群系统，可以共享独立的存储系统，实现数据的物理整合，又可以解决单机的高可用安全问题。如此，还可以实现两服务器间的大容量数据交换不需要消耗过多的网络带宽，和实现集中的高效和低成本的管理模式。

诸如VIOS 之类的创新技术允许共享昂贵的磁盘驱动器、通信和光纤通道适配器，以帮助降低复杂性和系统/管理费用。共享的处理器池能不受干扰地自动均衡分配给共享池的各分区间的处理能力－ 从而提高吞吐量和利用率。IBM System StorageTM 技术在p5-570 存储基础架构内提供了额外的虚拟化和分区能力。TotalStorage○RDS8000TM 产品系列具有两个存储分区，每个分区处理不同的苛刻工作负载。这使得服务器分区或两台服务器能够共享一个物理存储服务器，从而有助于提供更为经济有效的环境和更高的投资回报率。而IBM SAN Volume Controller 通过创建虚拟大型存储池来简化SAN 磁盘阵列的管理，从而有助于提高利用率和降低总体拥有成本。 每个p5-570 系统都必须连接一个IBM 硬件管理控制台(HMC)。HMC 是专用系统部件，为系统管理员提供了一个配置和管理p5-570 资源的界面。支持两个HMC 连接以用于冗余功能。HMC 的先进控制功能包括虚拟化技术、容量随需应变和集群环境管理。HMC 还提供用于问题确定和服务支持的工具。可以利用这些功能来动态地调整服务器资源，使企业能够更快地响应需求的变化。另外，可在每台服务器上整合更多的服务－ 这可以降低许可证成本、减少服务器管理的复杂性并提高吞吐量和系统利用率。

p5-570 服务器旨在为关键业务型应用程序提供全新的广受认可的、秉承大型机技术的RAS 功能。它具备多个资源，能快速发现并帮助解决系统问题。在运行期间，错误检查和更正(ECC)会检查数据以查找错误，并实时更正它们。首次故障数据捕获(FFDC)功能记录问题的起源和根本原因以防止间歇性故障的重现(这类故障在诊断时难以重现)。同时，动态处理器释放和动态PCI-X 总线插槽的释放有助于在发现即将出现故障时重新分配系统资源，以便使应用程序不受干扰地继续运行。

p5-570 还包含一些结构化元素，从而有助于确保卓越的可用性和可维护性。I/O 扩展抽屉包括热交换磁盘支架和热插拔/可任何交换PCI-X 插槽，允许管理员在I/O 扩展抽屉中修复、替换或安装适配器，从而有助于预防系统中断和提高可用性。冗余的热插拔电源和冷却子系统可以在单元出现故障时继续提供电源和冷却系统，并且易于替换。在整个电源出现故障的情况下，“早期电源关闭警报”功能用来有序地进行断电。另外，还可以选用主备用和冗余备用电池电源子系统。

冗余服务处理器通过持续监控系统的运行并采取预防措施以快速解决问题，从而帮助标准服务处理器防止停机的发生和识别故障组件。动态固件更新功能(可选)使管理员能够有选择地更新系统固件，而无需使服务器停机。为了使服务器可用性达到最高，p5-570 可与旨在提供近乎不间断的可用性的HACMP 集群在一起。另外，IBM System Storage 以及IBM Tivoli○R 软件和服务还提供了大量的高可用性选项，如从集群服务器环境中本地镜像进行更快的恢复。

p5-570 服务器具备在独立的微分区中分别运行AIX 5L 和Linux 应用程序的灵活性。这可以整合资源，从而有助于减少IT 总支出。

AIX 5L 操作系统是企业级的IBM UNIX环境，针对关键业务型应用程序进行了调优，并具有卓越的安全性、可靠性和可用性功能。它增强了JavaTM 技术、Web 性能和可伸缩性，可以管理各种规模的系统－ 从单个服务器到大型、复杂的电子商务安装。基于Web 的远程管理工具使管理员能够集中控制系统，使他们能够监控关键资源，包括适配器和网络可用性、文件系统状态和处理器工作负载。

AIX 5L 还包含了工作负载管理器，这是一种资源管理工具，可以指明工作负载的相对重要性，以均衡竞争资源的各个工作负载的需求并提高系统资源利用率。工作负载管理器可以帮助确保关键应用程序在系统需求峰值期间仍能作出响应。 通过支持Linux OS，p5-570 使您有机会能极大地节约成本。由于Linux 是一种开放源码技术，所以它在许可证方面的费用比许多专用操作系统要低很多。随着可用的Linux 应用程序的增多，企业可以按自己需要自由地使用合适的应用程序。可以从IBM 和选定的Linux 分发商订购Linux 操作系统，其中包含许多开放源码工具和应用程序。IBM 坚决支持Linux 并提供专业的服务和支持。

1、改进磁盘IO的另一个技巧是尽可能多地写入或尽可能多的读取。换句话说，将程序的读写缓冲区设置得尽可能大。

2、我们今天要研究的内容主要在IO调度这一层。它要解决的核心问题是，如何提高块设备IO的整体性能？这一层也主要是针对机械硬盘结构而设计的。众所周知，机械硬盘的存储介质是磁盘，磁头在盘片上移动进行磁道寻址，行为类似播放一张唱片。

3、同样道理，开设一个数据缓存区每次读取一数据块对于提高读取效率有显著提升。下面用一个具体代码示例来表示二者的性能差别。

4、主要是针对磁盘长期满负荷运转的使用场景（例如http代理服务器）；另外有一个小技巧，针对互联网服务器，可以将io性能提升数倍。如果为服务器订制一个专用文件系统，可以完全解决文件碎片的问题，将磁盘io的性能发挥至极限。

您好，很高兴为您解答。

在现有文件系统下进行优化：

linux内核和各个文件系统采用了几个优化方案来提升磁盘访问速度。但这些优化方案需要在我们的服务器设计中进行配合才能得到充分发挥。

文件系统缓存

linux内核会将大部分空闲内存交给虚拟文件系统，来作为文件缓存，叫做page cache。在内存不足时，这部分内存会采用lru算法进行淘汰。通过free命令查看内存，显示为cached的部分就是文件缓存了。

如何针对性优化：

lru并不是一个优秀淘汰算法，lru最大的优势是普适性好，在各种使用场景下都能起到一定的效果。如果能找到当前使用场景下，文件被访问的统计特征，针 对性的写一个淘汰算法，可以大幅提升文件缓存的命中率。对于http正向代理来说，一个好的淘汰算法可以用1GB内存达到lru算法100GB内存的缓存 效果。如果不打算写一个新的淘汰算法，一般不需要在应用层再搭一个文件cache程序来做缓存。

最小分配：

当文件扩大，需要分配磁盘空间时，大部分文件系统不会仅仅只分配当前需要的磁盘空间，而是会多分配一些磁盘空间。这样下次文件扩大时就可以使用已经分配好的空间，而不会频繁的去分配新空间。

例如ext3下，每次分配磁盘空间时，最小是分配8KB。

最小分配的副作用是会浪费一些磁盘空间（分配了但是又没有使用）

如何针对性优化：

我们在reiserfs下将最小分配空间从8KB改大到128K后提升了30%的磁盘io性能。如果当前使用场景下小文件很多，把预分配改大就会浪费很多 磁盘空间，所以这个数值要根据当前使用场景来设定。似乎要直接改源代码才能生效，不太记得了，09年的时候改的，有兴趣的同学自己google吧。

io访问调度：

在同时有多个io访问时，linux内核可以对这些io访问按LBA进行合并和排序，这样磁头在移动时，可以“顺便”读出移动过程中的数据。

SATA等磁盘甚至在磁盘中内置了io排序来进一步提升性能，一般需要在主板中进行配置才能启动磁盘内置io排序。linux的io排序是根据LBA进行的，但LBA是一个一维线性地址，无法完全反应出二维的圆形磁盘，所以磁盘的内置io排序能达到更好的效果。

如何针对性优化：

io访问调度能大幅提升io性能，前提是应用层同时发起了足够的io访问供linux去调度。

怎样才能从应用层同时向内核发起多个io访问呢？

方案一是用aio_read异步发起多个文件读写请求。

方案二是使用磁盘线程池同时发起多个文件读写请求。

对我们的http正向代理来说，采用16个线程读写磁盘可以将性能提升到25倍左右。具体开多少个线程/进程，可以根据具体使用场景来决定。

小提示：

将文件句柄设置为非阻塞时，进程还是会睡眠等待磁盘io，非阻塞对于文件读写是不生效的。在正常情况下，读文件只会引入十几毫秒睡眠，所以不太明显；而在磁盘io极大时，读文件会引起十秒以上的进程睡眠。

预读取：

linux内核可以预测我们“将来的读请求”并提前将数据读取出来。通过预读取可以减少读io的次数，并且减小读请求的延时。

如何针对性优化：

预读取的预测准确率是有限的，与其依赖预读取，不如我们直接开一个较大的缓冲区，一次性将文件读出来再慢慢处理；尽量不要开一个较小的缓冲区，循环读文件/处理文件。

虽然说“预读取”和“延迟分配”能起到类似的作用，但是我们自己扩大读写缓冲区效果要更好。

延迟分配：

当文件扩大，需要分配磁盘空间时，可以不立即进行分配，而是暂存在内存中，将多次分配磁盘空间的请求聚合在一起后，再进行一次性分配。

延迟分配的目的也是减少分配次数，从而减少文件不连续。

延迟分配的副作用有几个：

1、如果应用程序每次写数据后都通过fsync等接口进行强制刷新，延迟分配将不起作用

2、延迟分配有可能间歇性引入一个较大的磁盘IO延时（因为要一次性向磁盘写入较多数据）

只有少数新文件系统支持这个特性

如何针对性优化：

如果不是对安全性（是否允许丢失）要求极高的数据，可以直接在应用程序里缓存起来，积累到一定大小再写入，效果比文件系统的延迟分配更好。如果对安全性要求极高，建议经常用fsync强制刷新。

在线磁盘碎片整理：

Ext4提供了一款碎片整理工具，叫e4defrag，主要包含三个功能：

1、让每个文件连续存储

2、尽量让每个目录下的文件连续存储

3、通过整理空闲磁盘空间，让接下来的分配更不容易产生碎片

如何针对性优化：

“让每个目录下的文件连续存储”是一个极有价值的功能。

传统的做法是通过拼接来将这10张合并到一张大图中，再由前端将大图切成10张小图。

有了e4defrag后，可以将需连续访问的文件放在同一个文件夹下，再定期使用e4defrag进行磁盘整理。

实现自己的文件系统：

在大部分服务器上，不需要支持“修改文件”这个功能。一旦文件创建好，就不能再做修改操作，只支持读取和删除。在这个前提下，我们可以消灭所有文件碎片，把磁盘io效率提升到理论极限。

有一个公式可以衡量磁盘io的效率：

磁盘利用率 = 传输时间/（平均寻道时间+传输时间）

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