Android手机I/O调度模式简介

I/Oinput/output)即输入输出。I/O Schedulers不光提供了磁盘读写操作的策略,同时还关系到不同应用之间读写请求的优先级、存储系统带宽共享以及请求及时响应等。


I/O调度程序工作原理:

  1. 当向设备写入数据块或是从设备读出数据块时,请求都被安置在一个队列中等待完成。
  1. 每个块设备都有它自己的队列。
  2. I/O调度程序负责维护这些队列的顺序,以更有效地利用介质。I/O调度程序将无序的I/O操作变为有序的I/O操作。
  3. 内核必须首先确定队列中一共有多少个请求,然后才开始进行调度。
我仅针对常用几种模式简要说明,附带提及其他:
  1. NOOP(电梯式调度程序):属于最简单的一个调度模式,无视io操作优先级和复杂性,执行完一个再执行一个,本质上就是先来先服务,意思就是哪个进程先请求i/o系统就先为哪个进程服务,有最好的连续存取性能。但是如果读写操作繁多的话,就会造成效率降低。
  1. Deadline(截止时间调度程序):顾名思义,用过期时间来排序io操作顺序,保证先出现的io请求有最短的延迟时间,相对于写操作,给读操作更优先的级别,确保了在一个截止时间内服务请求,这个截止时间是可调整的,而默认读期限短于写期限,这样就防止了写操作因为不能被读取而饿死的现象。是比较好的一个调度模式。
  2. CFQ(Completely Fair Queuing,完全公平排队):是anticipatory模式的替代品,没有过多的做预测性调度,而是根据给定的进程io优先级,直接来分配操作的顺序。这个模式在linux上表现良好,但也许并不是最适合android的io调度模式,太强调均衡,而降低了连续读写数据的性能。一般认为SIO是一个最均衡的调度器,它有好的IO性能和好的读写性能; Anticipatory有最好的IO性能,但SD卡写入性能差;Deadline有最好的SD卡写入性能,但IO性能和SD卡读取性能却相当平均;NOOP、CFQ和VR则有点落后。最后的总结:如果你需要在SD卡上使用Linux交换分区(Swap),你可能需要最好的SD卡读写性能,推荐你用Deadline,但对于一个操作系统的良好性能和良好响应来说数据库IO才是最重要的,我认为SIO是比较合适的,因为它的IO及读写性能都很高。如果你不使用Swap,SD卡速度不算太重要,IO性能才最重要,我认为Anticipatory和BFQ比较适合。
  3. 最后提一下:一般ANDROID手机默认是CFQ。它平衡性很好,但性能悲剧。相较而言NOOP就十分简单粗暴,无视寻道时间直接按顺序执行I/O,实际上闪存的寻道时间很短,用NOOP可以明显提升性能。不过,NOOP无视I/O的复杂性,读写太频繁时反而会降低性能,也容易出错,所以Deadline会是更好的选择。Deadline保证先出现的I/O请求有最短的延迟,数据读取比数据写入优先级更高,能够大幅改善卡顿,是一个很好的调度器,建议大家使用。

在我的手机上,我选择了deadline,并将缓存设置为512K,系统运作流畅,读写良好。

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