linux系统采用什么硬盘调度

linux系统采用什么硬盘调度详细介绍

在 Linux 系统中，硬盘（块设备）的调度算法用于管理输入输出（I/O）请求的处理顺序，以优化性能。不同的调度算法适用于不同的存储设备（如机械硬盘 HDD、固态硬盘 SSD）和使用场景。以下是 Linux 内核支持的主要调度算法及其特点：

1. noop（电梯算法）

• 特点：简单高效，将 I/O 请求按物理位置排序（类似电梯调度），减少寻道时间。
• 适用场景：
  • SSD：无机械寻道延迟，简单排序即可满足需求，降低 CPU 开销。
  • 实时系统或轻负载场景：避免复杂调度带来的延迟。

• 优势：低复杂度，适合快速存储设备。

2. deadline（截止时间调度）

• 特点：为每个 I/O 请求设置严格的截止时间（读请求默认 500ms，写请求默认 5s），防止进程因 I/O 饥饿而阻塞。
  • 维护两个 FIFO 队列：读队列和写队列，优先处理超时请求。
  • 相比 noop，增加了对延迟敏感型应用的支持（如数据库）。

• 适用场景：
  • HDD：平衡寻道效率与请求延迟，适合需要确定性响应的场景（如数据库、服务器）。
  • 不适合 SSD（截止时间机制可能增加不必要的开销）。

3. cfq（完全公平队列，Completely Fair Queuing）

• 特点：将 I/O 请求按进程分组，为每个进程维护一个队列，通过时间片轮转分配 I/O 带宽，确保多进程公平性。
  • 支持按进程优先级调整权重，适合多用户桌面环境。

• 适用场景：
  • 多任务桌面系统：平衡各进程的 I/O 资源，避免某个进程垄断带宽。
  • 已逐渐被更现代的调度器取代（如在 Linux 5.10 后默认不再推荐）。

4. mq-deadline（多队列截止时间调度）

• 特点：针对现代多队列存储设备（如 NVMe）设计，支持并发处理多个队列的 I/O 请求，提升并行性能。
  • 结合 deadline 的截止时间机制，优化多队列设备的延迟和吞吐量。

• 适用场景：
  • NVMe SSD：充分利用设备的多队列特性，适合高速存储和低延迟需求。

5. kyber（通用调度器）

• 特点：动态适应设备类型和负载，结合 noop 的简单排序和 deadline 的截止时间机制，自动调整调度策略。
  • 针对高速设备（如 SSD、NVMe）优化，同时兼容 HDD。

• 适用场景：
  • 通用场景：无需手动配置，自动平衡延迟和吞吐量，适合大多数现代存储设备。

默认调度器与选择建议

• Linux 内核默认：
  • 对于 HDD，早期默认可能是cfq或deadline，但现代内核（如 5.10+）可能默认使用kyber或mq-deadline（取决于设备类型）。
  • 对于 SSD/NVMe，通常默认使用noop或kyber。

• 手动选择：
  • 查看当前设备的调度器：bash

     /sys/block/设备名/queue/scheduler
    
    
    

  • 临时修改（需 root 权限）：bash

     调度器名称  /sys/block/设备名/queue/scheduler
    
    
    

总结

• HDD：推荐deadline（平衡寻道效率与延迟）。
• SSD/NVMe：推荐noop、mq-deadline或kyber（减少不必要的调度开销，发挥高速特性）。
• 多用户桌面：早期使用cfq，现代系统建议使用kyber或默认策略。

根据设备类型和使用场景选择合适的调度器，可优化 I/O 性能和系统响应速度。