简介
磁盘调度算法是操作系统中的一个重要组成部分，它负责在多个正在访问磁盘的进程之间进行调度，以最大程度地提高磁盘的性能和吞吐量。本文将深入探讨 Linux 中常用的磁盘调度算法，以及它们的特点和使用场景。
磁盘调度算法的背景
在了解 Linux 的磁盘调度算法之前，我们首先需要了解磁盘的工作原理。磁盘是由多个盘片和磁头组成的，每个盘片上分布着许多磁道，而每个磁道又被划分为许多扇区。当进程需要读取或写入磁盘上的数据时，磁头需要移动到相应的磁道上，然后才能读写数据。
磁盘调度算法的目标是减少磁头的移动次数，以提高磁盘性能。早期的磁盘调度算法主要采用先来先服务（FCFS）的方式，即按照请求的顺序进行调度。然而，由于磁道上的数据分布不均匀，这种调度方式往往会导致磁头频繁地跳跃，降低了磁盘的性能。
Linux 中的磁盘调度算法
Linux 内核提供了多种磁盘调度算法供系统管理员选择，默认情况下采用的是 CFQ（Completely Fair Queueing）调度算法。除了 CFQ，Linux 还支持 Deadline 算法和 NOOP 算法。下面我们将对这三种算法进行详细介绍。
CFQ 调度算法
CFQ 调度算法是 Linux 内核默认的磁盘调度算法，它采用了公平队列的方式进行调度。CFQ 将每个进程的 IO 请求加入到相应的队列中，并按照进程的优先级和历史 IO 消耗量进行调度。CFQ 算法适用于大部分场景，特别是具有多个同时访问磁盘的进程的情况。
Deadline 调度算法
Deadline 调度算法是一种按截止时间进行调度的算法。它将进程的 IO 请求按照截止时间的先后顺序进行调度，以减少磁头的移动次数。对于实时 IO 请求，Deadline 算法能够保证其及时响应。Deadline 算法适用于对 IO 响应时间要求较高的场景，例如实时音视频应用。
NOOP 调度算法
NOOP 调度算法是一种简单的调度算法，它仅根据进程的 IO 请求顺序进行调度，不考虑任何优先级或截止时间。NOOP 算法适用于对 IO 响应时间要求不高，但希望降低系统开销的场景。
如何选择合适的磁盘调度算法
选择合适的磁盘调度算法需要根据实际的应用场景和需求进行判断。
对于大部分一般性的应用，CFQ 算法已经能够提供良好的性能和吞吐量，因此不需要进行调整。
对于对 IO 响应时间要求较高的实时应用，例如实时音视频应用，可以考虑使用 Deadline 算法，以保证及时响应。
对于对 IO 响应时间要求不高，但希望降低系统开销的场景，可以使用 NOOP 算法。
总结
磁盘调度算法是操作系统中的一个重要组成部分，它直接影响磁盘的性能和吞吐量。Linux 提供了多种磁盘调度算法供系统管理员选择，其中 CFQ、Deadline 和 NOOP 是最常用的三种算法。选择合适的磁盘调度算法需要根据实际的应用场景和需求进行判断。希望读者通过本文的介绍能够更加深入了解 Linux 中的磁盘调度算法，并能够根据实际情况进行选择和优化。
本文来自极简博客，作者：风华绝代，转载请注明原文链接：深入了解 Linux 磁盘调度算法
