multithreading - 从持久性存储读取时，CPU核心是否繁忙？

Question

一般而言，当进程线程进行读取系统调用时，线程的执行将被挂起，并且读取本身会在OS内核中发生(或计划发生)。一旦读取完成，内核便调度挂起的线程以继续执行。我了解这部分。

我的问题是，当内核从持久性存储(例如HDD或SSD)读取数据时，是否有CPU内核忙于编排该读取内容？

我要求帮助确定进程中的最佳线程数。例如，如果我有一个4核CPU，并且进程中的一个线程在读取系统调用中阻塞，那么在等待读取完成时，还有多少个其他线程可以并行运行？ 3？ 4？在3到4之间更细微的东西？

Answer 1

否，读取操作不会使CPU内核繁忙。

这是(非常)简化的描述，当您尝试从驱动器读取数据时发生了什么:

应用程序要求操作系统读取。

如果正在读取文件:文件系统将检查其缓存。如果请求的数据在缓存中，则会立即返回。如果否，则文件系统要求存储驱动程序从驱动器中获取数据。请参阅下一步。

存储驱动程序向存储设备(例如硬盘驱动器)发送请求以获取数据。然后，驱动器将异步处理此请求。

操作系统使应用程序进入休眠状态(更确切地说，是等待读取的线程)。

...一段时间过去了...

存储设备已完成读取请求的数据。它引发一个中断。

调用OS/驱动程序的中断处理程序，该处理程序将数据复制到应用程序的内存中。

应用程序的阻塞线程已解除阻塞并计划执行。

应用程序的线程继续运行。

从中可以看出，没有繁忙的等待在任何地方。当应用程序被阻止等待读取时，CPU可以用于其他任务(如果没有其他任务，则可以使其空闲)。

编辑:正如评论中提到的osgx一样，有一些异常(exception)。至少在Linux中，网络和存储层都在某些情况下诉诸忙轮询，这种情况下，阻塞只是比异步继续要快。