linux - I/O 绑定(bind)与 CPU 绑定(bind)取决于内核？

Question

我在网上看到这个问题准备面试:

Given a non-preemptive kernel which type of process will get affected more in terms of performance and why?

1. I/O bound

2. CPU bound

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我知道 CPU 密集型进程获得长量子但优先级低，而 I/O 密集型进程获得短量子但优先级高。

起初我认为 I/O 绑定(bind)会受到更多影响，因为它必须等待从磁盘读取完成(而不只是要求操作系统在准备就绪时唤醒它)。 但我认为这是错误的，因为即使在非抢占式内核中，一个进程也可以自行决定完成其工作并让另一个工作。

我正在寻找详细的答案以深入了解我在这里缺少的东西。

Answer 1

我认为这是一个棘手的问题。抢占式和非抢占式内核之间的区别在于内核模式中线程的调度方式。 (参见 What is the difference between Non-preemptive, Preemptive and Selective Preemptive Kernel?)

• 这对 CPU 绑定(bind)线程没有影响，因为这样的线程将一直在用户模式下执行。

• 它对(普通)I/O 绑定(bind)线程也没有什么影响。当线程在 I/O 上阻塞时将处于内核模式，内核线程将在等待物理 I/O 事件发生时取消调度。

• 但是，它确实对执行 I/O 的实时线程有所不同。如果实时(高优先级)线程正在等待 I/O 事件并且事件发生，您希望当前内核线程(如果有的话)被抢占，以便高优先级内核线程可以接管。抢占式内核允许这样做。非抢占式线程则不会，高优先级线程会被挂起，直到低优先级线程完成当前正在执行的操作。

• 它也可能会影响不同种类的 I/O 的(有效)优先级；例如I/O的“软实时”特性。

(显然......出于线程安全的原因，Linux 内核一次只允许一个内核线程处于事件状态。)

在您的问题中，您是在猜测用户模式抢占。 AFAIK，这是与内核模式抢占和抢占/非抢占内核正交的。