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linux底層io原理？
1 Linux底層IO原理是通過文件描述符和系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)的。
2 文件描述符是一個整數(shù)，用來標(biāo)識一個打開的文件。
當(dāng)程序需要進(jìn)行IO操作時，會通過系統(tǒng)調(diào)用將數(shù)據(jù)從用戶空間傳輸?shù)絻?nèi)核空間，然后再通過文件描述符來定位和操作文件。
3 Linux底層IO原理的核心是使用了緩沖區(qū)和內(nèi)核緩存來提高IO性能。
當(dāng)程序進(jìn)行IO操作時，數(shù)據(jù)會先被寫入到緩沖區(qū)中，然后再由內(nèi)核將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入到磁盤或者從磁盤讀取數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)中。
4 Linux底層IO原理還包括了文件系統(tǒng)的管理和調(diào)度，以及對IO操作的權(quán)限控制等功能。
5 總結(jié)來說，Linux底層IO原理通過文件描述符和系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)，利用緩沖區(qū)和內(nèi)核緩存來提高IO性能，同時還包括了文件系統(tǒng)的管理和調(diào)度等功能。
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一 Linux IO基礎(chǔ)原理
應(yīng)用程序的IO讀寫，依賴于底層操作系統(tǒng)的IO讀寫，它是通過操作系統(tǒng)的兩大系統(tǒng)調(diào)用Read/Write實現(xiàn)的。在Linux操作系統(tǒng)中設(shè)置了唯一的一個內(nèi)核緩沖區(qū)，并為每個上層應(yīng)用程序設(shè)置一個用戶緩沖區(qū)，當(dāng)應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時，內(nèi)核將數(shù)據(jù)從內(nèi)核緩沖區(qū)復(fù)制到用戶緩沖區(qū)，當(dāng)應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入時，內(nèi)核將數(shù)據(jù)從用戶緩沖區(qū)復(fù)制到內(nèi)核緩沖區(qū)，設(shè)置緩沖區(qū)的目的是減少性能消耗，因為直接對外部設(shè)備進(jìn)行IO 讀寫會造成操作系統(tǒng)中斷，操作系統(tǒng)頻繁訪問外部設(shè)備會，會造成不必要的性能開銷。
Linux IO讀取操作流程，分為兩個階段，第一個階段：等待數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，它是等待數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)中到達(dá)網(wǎng)卡，操作系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從網(wǎng)卡復(fù)制到內(nèi)核緩沖區(qū)；第二個階段：內(nèi)核復(fù)制數(shù)據(jù)，內(nèi)核將數(shù)據(jù)從內(nèi)核緩沖區(qū)拷貝到用戶緩沖區(qū)，供應(yīng)用程序使用。
Linux IO寫入操作流程，分為連個階段，第一個階段：內(nèi)核復(fù)制數(shù)據(jù)，內(nèi)核將數(shù)據(jù)從應(yīng)用程序的用戶緩沖區(qū)拷貝到內(nèi)核的內(nèi)核緩沖區(qū)；第二個階段：操作系統(tǒng)將內(nèi)核緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到網(wǎng)卡，網(wǎng)卡基于底層通信協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)客戶端。
Linux底層I/O原理是指Linux操作系統(tǒng)在處理輸入輸出操作時所使用的底層機(jī)制。
Linux采用了一種稱為虛擬文件系統(tǒng)的機(jī)制，將所有的I/O設(shè)備都抽象為文件，通過文件描述符來訪問進(jìn)行I/O操作。這樣做的好處是可以統(tǒng)一對待不同類型的I/O設(shè)備，簡化了I/O操作的管理和調(diào)度。
在Linux內(nèi)核中，I/O操作的實現(xiàn)依賴于兩個主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即文件描述符表和文件表。文件描述符表是一個進(jìn)程的文件描述符和文件表項之間的映射表，它保存了進(jìn)程打開的所有文件的信息。文件表是內(nèi)核用來管理所有打開的文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含了文件的屬性和指向底層設(shè)備的指針。
當(dāng)進(jìn)行I/O操作時，內(nèi)核會根據(jù)文件描述符找到相應(yīng)的文件表項，并根據(jù)文件表項中保存的設(shè)備指針調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序進(jìn)行實際的I/O操作。設(shè)備驅(qū)動程序負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間復(fù)制到設(shè)備空間或者從設(shè)備空間復(fù)制到內(nèi)核空間，并管理和控制底層設(shè)備的訪問。
在進(jìn)行讀操作時，內(nèi)核會從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并將其復(fù)制到用戶空間的緩沖區(qū)中；在進(jìn)行寫操作時，內(nèi)核會將用戶空間的數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)核空間的緩沖區(qū)，并將其發(fā)送到設(shè)備。這些數(shù)據(jù)傳輸操作往往會經(jīng)過多級緩沖區(qū)，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?br>此外，Linux還提供了一些高級的I/O機(jī)制，如非阻塞I/O、多路復(fù)用和異步I/O等，用于提高I/O操作的性能和效率。這些機(jī)制可以通過系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)，如fcntl、select和aio等。
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網(wǎng)站標(biāo)題：怎么更改Linux的IO調(diào)度器
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