30字文章标题：探索Linux内核中的FIFO接口 (linux内核fifo接口)

探索Linux内核中的FIFO接口

在Linux中，FIFO（先进先出）接口是用于进程间通信的一种方式。这种通信方式基于文件系统，并且可以在不同的进程之间传递数据。

FIFO接口使用了命名管道来实现进程间通信。具体来说，它允许一个进程向管道中写入数据，另一个进程则可以从管道中读取数据。FIFO接口还可以用于同一进程内不同线程之间的通信。

FIFO接口的使用很简单，只要在程序中打开一个FIFO文件即可。如果FIFO文件不存在，系统会自动创建一个。同时，打开FIFO文件的进程被阻塞，直到另一个进程或线程打开同一个FIFO文件，并开始进行通信。

FIFO接口还可以设置不同的权限。例如，可以设置只有特定的用户或组才能够访问FIFO文件。这种方式可以确保FIFO接口的安全性。

对于多个进程同时访问同一个FIFO文件的情况，FIFO接口支持多路复用。这种方式可以使多个进程同时访问同一个FIFO文件，并且不会导致文件的内容出现混乱或丢失。

在Linux内核中，FIFO接口的实现主要涉及了以下几个方面：

1. 数据结构：FIFO接口使用了很多数据结构来管理文件、管道和进程等信息。例如，每个FIFO文件都有一个相应的inode，用于管理文件的属性、权限和数据等。

2. 内核函数：为了实现FIFO接口，Linux内核提供了很多相关的系统调用和内核函数。例如，mkfifo()用于创建FIFO文件，open()用于打开FIFO文件，read()和write()用于读写管道中的数据等。

3. 进程间通信：FIFO接口使得不同进程之间可以方便地进行通信。例如，一个进程可以向一个FIFO文件中写入数据，另一个进程则可以从FIFO文件中读取数据。

4. 文件系统：FIFO接口基于文件系统，使得FIFO文件可以像普通文件一样被管理。同时，FIFO文件可以使用不同的文件系统格式，例如VFAT、NTFS和ext4等。

FIFO接口是Linux内核中用于进程间通信的重要方式之一。通过使用相应的系统调用和内核函数，开发者可以很方便地实现进程间通信的需求。另外，FIFO接口还具备很好的安全性和多路复用支持，能够满足不同开发场景的需求。

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• Linux中常见IO调度器

Linux中常见IO调度器

对于磁盘I/O，Linux提供了cfq, deadline和noop三种调度策略

考虑到硬件配置、实际应用场景（读写比例、顺序还是随机读写）的差异，上面的简单解释对于实际选择没有太大帮助，实际该选择哪个基本还是要实测来验证。不过下面几条说明供参考：

NOOP全称No Operation,中文名称电梯式调度器，该算法实现了最简单的FIFO队列，所有I/O请求大致按照先来后到的顺序进行操作。NOOP实现了一个简单的FIFO队列,它像电梯的工作方式一样对I/O请求进行组织。它是基于先入先出（FIFO）队列概念的 Linux 内核里最简单的I/O 调度器。此调度程序最适合于固态硬盘。

Deadline翻译成中文是截止时间调度答世灶器，是对Linus Elevator的一种改进，它避免有些请求太长时间不能被处理。另外可以区分对待读操作和写操作。DEADLINE额外分别为读I/O和写I/O提供了FIFO队列。

Deadline对读写request进行了分类管理，并且在调度处理的过程中读请求具有较高优先级。这主要是因为读请求往往是同步操作，对延迟时间比较敏感，而写操作往往是异步操作，可以尽可能的将相邻访问地址的请求进行合并，但是，合并的效率越高，延迟时间会越长。因此，为了区别对待读写请求类型，deadline采用两条链表对读写请求进行分类管理。但是，引入分类管理之后，在读优先的情况下，写请求如果长时间得到不到调度，会出现饿死的情况，因此，deadline算法考虑了写饿死的情况，从而保证在读优先调度的情况下，写请求不会被饿死。

总体来讲，deadline算法对request进行了优先权控制调度，主要表现在如下几清扮个方面：

CFQ全称Completely Fair Scheduler ，中文名称完全公平调度器，它是现在许多 Linux 发行版的默认调度器，CFQ是内核默认选择的I/O调度器。它将由进程提交的同步请求放到多个进程队列中，然后为每个队列分配时间片以访问磁盘。

对于通用的服务器是更好的选择，CFQ均匀地分布对I/O带宽的访问

。CFQ为每个进程和线程，单独创建一个队列来管理该进程所产生的请求,以此来保证每个进程都能被很好的分配到I/O带宽，I/O调度器每次执行一个进程的4次请求。该算法的特点是按照I/O请求的地址进行排序，而不是按照先来后到的顺序来进行响应。简单来说就是给所有同步进程分配时间片，然后才排队访问磁盘。

多队列无操作I / O调度程序。不对请求进行重新排序，最小的开销。NVME等快速随机I / O设备的返拿理想选择。

这是对最后期限I / O调度程序的改编，但设计用于 多队列设备。一个出色的多面手，CPU开销相当低。

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