我们应该如何解释CFQ-iosche.txt中的“异步请求”这个短语？

Question

旧的cfq-iosched.txt在几个地方提到了“异步”或“异步”请求。

CFQ为请求I/O操作(同步请求)的进程维护每个进程队列。在异步请求的情况下，来自所有进程的所有请求都根据进程的I/O优先级分批在一起。

从用户空间的角度来看，我们应该如何确切地理解这个文档中的区别？我不清楚，因为有几个名为同步/异步的区别：

1. 普通的read()/write()调用，V.S.LinuxAIO (io_submit()/io_getevents)。
2. O_SYNC标志，可以在open()文件时设置。

(注意，据我所知，上述关于IO优先级的引号不适用于简单缓冲写入.。IO优先权对这类请求没有影响。

Answer 1

Linux调度程序处理的请求的形式，在它们上设置了各种“提示”。其中之一是“同步”提示。

在Linux中，所有IO都是异步处理的。这对于后台写入很好，但是对于等待完成的读或写，我们希望通知块层和IO调度程序，以便他们知道这一点。这样他们就可以做出更好的调度决策。因此，当下面的引用“同步”和“异步”时，它引用了这个优先级提示。- 包含/linux/fs.h (2016-11-01)

读取请求总是被视为同步的。

区块:不要使用REQ_同步读取_同步定义 (2016-11-01)读取每个定义都是同步的，不要为其添加另一个标志。

O_DIRECT和O_SYNC写操作都被视为同步的。

#define READ_SYNC       0
#define WRITE_SYNC      (REQ_SYNC | REQ_NOIDLE)
#define WRITE_ODIRECT   REQ_SYNC

由fsync()发起的IO请求使用与O_SYNC编写的相同的提示。虽然如果IO请求已经启动，并且fsync()必须等待现有的请求，但我认为没有调整请求的机制。

• Linux4.20/source/fs/sync.c:347
• fs/sync.c:让同步_文件_范围(2)让同步_文件_范围(2)

Re:努力理解阅读_元，读_同步，写_同步与合作 (2010年)，但这留下了一个问题:为什么禁用数据完整性的空闲逻辑->writepage是好的？这将从->fsync或O_SYNC写入调用，并将产生与O_DIRECT写入相同的影响。我们从来没有为这些做过空转。O_SYNC也应该得到很好的提升，它只需要经过基准测试，然后就没有理由不添加它了。我们去年才在提交->writepage a64c8610bd3b “_写_完整_页面:对WBC使用同步写入_同步_所有记帐”(块)中使用任何类型的同步标记

“禁用空闲”是一个不同的提示标志，这一点很难解释。但是，上面引号中链接的commit确认了WRITE_SYNC提示对fsync()的使用。

上述代码已被移动或替换，但“同步”提示的使用在2018年仍应与2016年相同。

因此，我认为是否使用Linux发出请求并不重要。

我注意到O_DIRECT只支持AIO，因此从IO调度程序的角度来看，所有的AIO都应该是“同步”的:-)。至少在4.20版的时候。提议的新的AIO接口支持缓冲(非O_直接) IO。这将通过上述相同的代码，因此提示仍将根据是否使用O_SYNC来设置。

sync_file_range()被设计为允许触发异步写回。当前实现(Linuxv4.20)通过使用写回模式REQ_SYNC避免设置WB_SYNC_NONE。即使当您的程序通过包含标志SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER等待写回时，也是如此。但是，v2.6.29和v4.4之间的内核错误地使用了WB_SYNC_ALL，因此对于由sync_file_range()触发的所有写回都使用了REQ_SYNC。