Linux基础之IO栈

I/O栈

  Linux 存储系统的 I/O 栈，由上到下分为三个层次，分别是文件系统层、通用块层和设备层。

• 文件系统层，包括虚拟文件系统VFS和其他各种文件系统的具体实现。VFS作用就是屏蔽不同的文件系统，为上层提供一套标准的文件访问接口；
• 通用块层，包括块设备 I/O 队列和 I/O 调度器。Block Layer作用是屏蔽底层异构设备，向上提供统一的款设备访问接口；还可以优化调度I/O请求；
• 设备层，包括存储设备和相应的驱动程序，负责最终物理设备的 I/O 操作。
  

I/O缓存

  存储系统的 I/O ，通常是整个系统中最慢的一环。所以， Linux 通过多种缓存机制来优化 I/O 效率。

• 用户态缓存：包括用户数据缓存和标准库缓存，目的是减少系统调用次数；
• 内核态缓存：文件系统缓存（Page Cache、索引节点缓存、目录项缓存等），块设备缓存（Buffer Cache）；
• 设备缓存：硬件设备内自带的缓存区；

Direct I/O VS Buffered I/O

  Direct I/O是指绕过文件系统的缓存，直接访问通用块层的I/O请求；与此相反，Buffered I/O是指使用了文件系统缓存的I/O请求。

参考：

1. 聊聊 Linux IO