ioprio_set() - Unix、Linux 系统调用

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ioprio_set() - Unix、Linux 系统调用

名称

ioprio_get, ioprio_set - 获取/设置 I/O 调度类和优先级

概要

int ioprio_get(int which, int who); 
int ioprio_set(int which, int who, int ioprio);

描述

ioprio_get() 和 ioprio_set() 系统调用分别获取和设置一个或多个进程的 I/O 调度类和优先级。

which 和 who 参数标识系统调用操作的进程。which 参数决定如何解释 who，并具有以下值之一

标签	描述
IOPRIO_WHO_PROCESS
	who 是一个进程 ID，标识单个进程。
IOPRIO_WHO_PGRP
	who 是一个进程组 ID，标识进程组的所有成员。
IOPRIO_WHO_USER
	who 是一个用户 ID，标识所有具有匹配的真实 UID 的进程。
如果在调用 ioprio_get() 时将 which 指定为 IOPRIO_WHO_PGRP 或 IOPRIO_WHO_USER，并且多个进程与 who 匹配，则返回的优先级将是在所有匹配进程中找到的最高优先级。如果一个优先级属于更高的优先级类（IOPRIO_CLASS_RT 是最高优先级类；IOPRIO_CLASS_IDLE 是最低优先级类），或者它属于与其他进程相同的优先级类但具有更高的优先级级别（较低的优先级编号表示较高的优先级级别），则称该优先级高于另一个优先级。提供给 ioprio_set() 的 ioprio 参数是一个位掩码，它指定要分配给目标进程的调度类和优先级。以下宏用于组装和分解 ioprio 值
IOPRIO_PRIO_VALUE(class, data)
	给定调度 class 和优先级 (data)，此宏将这两个值组合以生成一个 ioprio 值，该值作为宏的结果返回。
IOPRIO_PRIO_CLASS(mask)
	给定 mask（一个 ioprio 值），此宏返回其 I/O 类组件，即 IOPRIO_CLASS_RT、IOPRIO_CLASS_BE 或 IOPRIO_CLASS_IDLE 值之一。
IOPRIO_PRIO_DATA(mask)
	给定 mask（一个 ioprio 值），此宏返回其优先级 (data) 组件。

有关调度类和优先级的更多信息，请参见“注释”部分。

读取和同步（O_DIRECT、O_SYNC）写入支持 I/O 优先级。异步写入不支持 I/O 优先级，因为它们是在使内存变脏的程序上下文之外发出的，因此程序特定的优先级不适用。

返回值

成功时，ioprio_get() 返回与 which 和 who 中指定的标准匹配的任何进程中 I/O 优先级最高的进程的 ioprio 值。出错时，返回 -1，并设置 errno 以指示错误。

成功时，ioprio_set() 返回 0。出错时，返回 -1，并设置 errno 以指示错误。

错误

标签	描述
EPERM	调用进程没有将此 ioprio 分配给指定进程的必要权限。有关 ioprio_set() 的所需权限的更多信息，请参见“注释”部分。
ESRCH	找不到与 which 和 who 中的规范匹配的进程。
EINVAL	which 或 ioprio 的值无效。有关 ioprio 的可用调度程序类和优先级，请参阅“注释”部分。

版本

自内核 2.6.13 起，这些系统调用在 Linux 上可用。

符合标准

这些系统调用是 Linux 特定的。

注释

Glibc 没有为这些系统调用提供包装器；使用 syscall(2) 调用它们。

仅当与支持 I/O 优先级的 I/O 调度程序结合使用时，这些系统调用才有效。截至内核 2.6.17，唯一这样的调度程序是完全公平排队 (CFQ) I/O 调度程序。

选择 I/O 调度程序

I/O 调度程序是通过特殊文件 /sys/block/<device>/queue/scheduler 在每个设备的基础上选择的。

可以通过 /sys 文件系统查看当前的 I/O 调度程序。例如，以下命令显示内核中当前加载的所有调度程序的列表

$ cat /sys/block/hda/queue/scheduler
noop anticipatory deadline [cfq]

括号中的调度程序是设备（示例中为 hda）实际使用的调度程序。通过将新调度程序的名称写入此文件来设置另一个调度程序。例如，以下命令会将 hda 设备的调度程序设置为 cfq

$ su
Password:
# echo cfq > /sys/block/hda/queue/scheduler

完全公平排队 (CFQ) I/O 调度程序

从 v3（又名 CFQ 时间切片）开始，CFQ 实现类似于 CPU 调度的 I/O 优先级级别。这些优先级级别分为三个调度类，每个类包含一个或多个优先级级别

标签	描述
IOPRIO_CLASS_RT (1)
	这是实时 I/O 类。此调度类比任何其他类都具有更高的优先级：每次都首先向此类的进程提供对磁盘的访问权限。因此，需要谨慎使用此 I/O 类：一个 I/O 实时进程可能会使整个系统饥饿。在实时类中，有 8 个类数据（优先级）级别决定此进程每次服务需要磁盘多长时间。最高的实时优先级级别为 0；最低级别为 7。将来，这可能会更改为更直接地映射到性能，方法是传入所需的速率。
IOPRIO_CLASS_BE (2)
	这是尽力而为调度类，它是尚未设置特定 I/O 优先级的任何进程的默认值。类数据（优先级）决定进程将获得多少 I/O 带宽。尽力而为优先级级别类似于 CPU nice 值（参见 getpriority(2)）。优先级级别确定相对于尽力而为调度类中其他进程的优先级。优先级级别范围从 0（最高）到 7（最低）。
IOPRIO_CLASS_IDLE (3)
	这是空闲调度类。仅当没有人需要磁盘时，在此级别运行的进程才会获得 I/O 时间。空闲类没有类数据。将此优先级类分配给进程时需要小心，因为它如果高优先级进程不断访问磁盘，则可能会出现饥饿状态。

有关 CFQ I/O 调度程序和示例程序的更多信息，请参阅 Documentation/block/ioprio.txt。

设置 I/O 优先级所需的权限

授予或拒绝更改进程优先级的权限基于两个断言

标签	描述
进程所有权
	非特权进程只能设置其真实 UID 与调用进程的真实或有效 UID 匹配的进程的 I/O 优先级。拥有 CAP_SYS_NICE 功能的进程可以更改任何进程的优先级。
所需的优先级是什么
	尝试设置非常高的优先级（IOPRIO_CLASS_RT）或非常低的优先级（IOPRIO_CLASS_IDLE）需要 CAP_SYS_ADMIN 功能。

对 ioprio_set() 的调用必须遵循两条规则，否则调用将失败并出现 EPERM 错误。

缺陷

Glibc 尚未提供定义此页面上描述的函数原型和宏的合适的头文件。可以在 linux/ioprio.h 中找到合适的定义。

参见

内核源代码树中的 Documentation/block/ioprio.txt。

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