I/O scheduler (планировщик ввода/вывода) android

Задача планировщика оптимальным образом обеспечить доступ процесса к запрашиваемому дисковому устройству. Не смотря на всю кажущуюся простоту вопроса, это сложная и противоречивая задача. Работа с дисками относится к очень медленным операциям, имеющая к тому же долгое время поиска нужной информации, а процессов терпеливо ожидающих своей очереди может быть очень много. Поэтому алгоритм I/O scheduler должен с одной стороны уметь уменьшать время поиска информации на диске, ведь частое переключение между задачами приведет к тому, что головка диска будет большую часть времени будет просто переходить на разные позиции. Также I/O scheduler должен уметь выдавать информацию в соответствии с приоритетом и гарантировать получение данных приложению за определенное время и в нужном количестве.
Таким образом, в простой форме: Ядро контролирует доступ к диску, использованием I / O Scheduler.


Поставил на свой саней н10 с одним ядром процессора - 4.1.1 андроид. возможность выбора планировщика ввода-вывода есть - предоставляется три на выбор. По умолчанию - cfq, если выбрать другой - ничего не меняется. так и остается cfq, так что если и менять, то через специальные программы по смене режимов - на свой страх и риск.

Deadline

Deadline I/O Scheduler хранит отсортированную очередь, и вводит две дополнительные очереди: FIFO очередь на чтение и FIFO очередь на запись. Записи в каждой из этих очередей отсортированы по времени поступления (фактически, первый вошел -
первый вышел). Каждому запросу в очереди FIFO назначено время окончания. Для очереди запросов чтения - это 500 миллисекунд. Для очереди запросов записи - это пять секунд. При поступлении нового I/O запроса, он вставляется-сортируется в стандартную очередь и помещается в конец соответствующей (на чтение или запись) FIFO очереди.
Как правило, к жесткому диску посылаются запросы ввода/вывода с головы стандартной отсортированной очереди. Это максимизирует общую пропускную способность при минимизации операций поиска и установки головок на диске, так как нормальная очередь сортируется по номеру блока (как и с Linus Elevator). Когда у записи вначале списка одной из дополнительных FIFO очередей истечет назначенное время, I/O scheduler останавливает обработку I/O запросов из стандартной очереди, и начинает обслуживание запросов из этой FIFO очереди. I/O scheduler проверяет и обрабатывает запросы только с головы очереди, где находятся старейшие запросы.
Таким образом, Deadline I/O Scheduler поддерживает эффективную общую пропускную способность без голодания какого-либо одного запроса недопустимо длительное время. Проблема writes-starving-reads сводится к минимуму.

NOOP

Самый простой планировщик, обладает минимальными возможностями и выполняет только простые операции объединения и сортировки, но зато и потребляет минимум ресурсов. Он представляет собой очередь FIFO (First In, First Out) то есть он, просто выставляет запросы в очередь в том порядке, в котором они пришли. Предназначен NOOP в основном для работы с не дисковыми устройствами (ОЗУ или флэшдиск) или со пециализированными решениями которые уже имеют свой собственный планировщик I/O. В этом случае его простота имеет преимущество перед остальными алгоритмами.

CFQ (Completely Fair Queuing)

В CFQ каждому процессу присваивается собственная очередь, и каждой очереди присваивается квант времени (timeslice). Планировщик ввода/вывода по кругу обходит каждую очередь и обслуживает запросы из очереди до тех пор, пока не будет исчерпан лимит времени (timeslice) или не останется запросов в этой очереди. В последнем случае CFQ планировщик будет ждать, по умолчанию 10-мс, нового запроса из очереди. Если ожидание было напрасным, то планировщик переходит к следующей очереди.
В рамках каждой очереди процесса, синхронизированные запросы (как, например, читающие) имеют приоритет над несинхронизированными запросами. Таким образом, CFQ способствует чтению и предотвращает проблему writes-starving-reads.
CFQ планировщик хорошо подходит для большинства задач.
В ядрах 2.6.32 и новее можно немного повысить производительность на сервере путём отключения low latency , включенного по умолчанию, которое снижает пиковую производительность, но повышает отзывчивость, нужную только для десктопа.

Anticipatory

Проблема предыдущих планировщиков ввода/вывода вновь вытекает из зависимости: каждый новый запрос на чтение выдается только тогда, когда предыдущий будет возвращен, но к тому времени, когда приложение получает прочитанные данные и посылает следующий запрос на чтение, I/O планировщик уже начал обслуживание других запросов. В этом случае планировщик ввода/вывода в течении некоторого времени мог бы подождать поступление следующего запроса на чтение. Именно так и работает Anticipatory I/O Scheduler. Он основан на Deadline I/O Scheduler с добавлением механизма ожидания, до шести миллисекунд, следующего чтения. Если 6-ть миллисекунд истекли, но запроса на чтение не поступило, планировщик возвращается к работе, которую выполнял до этого (например, обслуживание стандартной отсортированной очереди).

BFQ (Budget Fair Queueing)

Планировщик BFQ создан как замена CFQ (и основан на его коде), основная мысль – более честное разделение I/O между процессами.
Работает планировщик отлично – тормоза GUI во время активной работы с диском фоновых процессов (например, загрузки виртуальной машины или обновления дерева portage) просто как рукой сняло.

SIO

SIO - это честный deadline планировщик. на текущий момент (по мнению автора ThunderBolt!) - это лучший планировщик (Однако в FuguMod 1980 его нет, не знаю как в других ядрах).

Более подробно: SIO - это простой планировщик ввода/вывода, в котором разработчики попытались внедрить в Noop систему обнаружения нехватки/истощения ресурсов. Следовательно, длительные IO транзакции будут получать процессорное время только после выполнения более быстрых транзакций (т е приоритет отдается быстрым транзакциям), что позволяет достичь гарантированной гладкости работы. Он не имеет накладных расходов и приоритизации транзакций, т е все транзакции (на чтение или на запись) равны.