如何查看Linux系统的IO调度器

在Linux系统中，I/O调度器（也称为电梯算法）是负责管理磁盘请求顺序的组件。不同的I/O调度器适用于不同的工作负载场景。常见的I/O调度器包括cfq（完全公平队列）、deadline、noop和较新的bfq（预算公平队列）。选择合适的I/O调度器可以显著提升系统性能。

本文将详细介绍如何查看当前Linux系统的I/O调度器配置，并提供一些实践步骤。

一、什么是I/O调度器？

I/O调度器的作用是优化磁盘读写操作的顺序，减少磁头移动次数或延迟时间，从而提高磁盘I/O性能。不同类型的I/O调度器适用于不同的硬件和使用场景：

• CFQ (Completely Fair Queuing)：为每个进程分配时间片，适合多用户环境。
• Deadline：确保所有请求在一定时间内完成，适合实时性要求较高的任务。
• NOOP：简单的FIFO队列，适合SSD等没有机械运动的存储设备。
• BFQ (Budget Fair Queuing)：为交互式任务提供更好的响应时间，适合桌面环境。

二、查看当前I/O调度器的方法

方法1：通过sysfs文件系统查看

Linux内核通过sysfs文件系统提供了对I/O调度器的访问接口。以下是具体步骤：

1. 打开终端。

2. 使用以下命令查看某个设备（如sda）支持的I/O调度器：

   cat /sys/block/sda/queue/scheduler
   

   输出示例：

   noop deadline [cfq]
   

   方括号[]中的值表示当前正在使用的I/O调度器。例如，上述输出表明当前设备sda使用的是cfq调度器。

3. 如果需要查看其他设备（如sdb），只需将sda替换为对应的设备名称即可：

   cat /sys/block/sdb/queue/scheduler
   

方法2：使用lsblk命令结合find

对于不了解具体块设备名称的情况，可以通过以下命令列出所有设备并检查其I/O调度器：

for disk in $(lsblk -dn -o NAME | grep -E '^sd|^nvme'); do 
    echo "Device: $disk"
    cat /sys/block/$disk/queue/scheduler
done

方法3：通过tune2fs工具查看

虽然tune2fs主要用于调整Ext文件系统参数，但也可以间接查看相关设备的I/O调度器信息：

sudo tune2fs -l /dev/sda1 | grep "Filesystem features"

尽管该方法不能直接显示I/O调度器，但它可以帮助确认文件系统与底层设备的关联。

三、修改I/O调度器（可选）

如果需要更改I/O调度器，可以通过以下方式实现：

临时修改

运行以下命令以将设备sda的I/O调度器更改为deadline：

echo deadline | sudo tee /sys/block/sda/queue/scheduler

验证是否生效：

cat /sys/block/sda/queue/scheduler

永久修改

要让更改永久生效，需编辑grub配置文件或创建一个udev规则。

方法1：通过GRUB配置

编辑/etc/default/grub文件，在GRUB_CMDLINE_LINUX行添加以下内容：

elevator=deadline

保存后更新GRUB配置：

sudo update-grub

重启系统使更改生效。

方法2：通过Udev规则

创建一个新的udev规则文件（如/etc/udev/rules.d/60-ioschedulers.rules），并添加以下内容：

ACTION=="add|change", KERNEL=="sd[a-z]", ATTR{queue/scheduler}="deadline"

重新加载udev规则：

sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

四、扩展知识：如何选择合适的I/O调度器？

选择I/O调度器时应考虑以下因素：

• 硬盘类型：传统机械硬盘（HDD）通常受益于cfq或deadline，而固态硬盘（SSD）更适合noop或mq-deadline。
• 工作负载：服务器环境可能需要更高的吞吐量，推荐deadline；桌面环境则更注重响应速度，推荐bfq。
• 内核版本：较新的Linux内核引入了mq-deadline和kyber等新型调度器，可根据实际需求尝试。