最近由於一些控制IO帶寬的需求，開始研究CFQ以及對應的IO cgroup，今天baidu了一下，竟然發現沒有多少中文的介紹，所以准備寫一個系列，介紹一下這個調度器，粗粗想了一下，大概可以灌四篇水，包括CFQ的基本介紹，CFQ各個配置參數的含義和調優，CFQ的基本架構以及CFQ+cgroup。各位看官要是覺得還有什麼值得寫的，請留言給我或者直接新浪微博 @淘伯瑜。閒話少說，言歸正傳。
CFQ是Completely Fair Queuing的縮寫，顧名思義，他存在的主要目的就是為了保證公平性， 並為此做了大量的工作。為了說明他的公平性，讓我們先來簡單看看另外目前kernel另外兩個IO調度器，noop和deadline。那麼怎麼看自己目前硬盤的調度器呢?sysfs裡面就有：
cat /sys/block/sda/queue/scheduler 目前這個是設備相關的，不同的盤可以選擇不同的IO調度器。
noop
這個調度器基本上什麼也不做，沒有自己的請求隊列，不做排隊，基本上是上層發什麼請求就直接扔給驅動的隊列(其實他也可以做簡單的尾部合並，不過這個合並實際上是通用的block層代碼實現，可能也不應該算在他的頭上)。代碼麼，也只有100行左右，非常簡單。對於一些非常快速的設備，如fusion IO的pci-e卡，noop的性能還是相當不錯的。
deadline
這個調度器功能上有以下特點，有自己的請求隊列，可以做前端合並，讀寫分離，並用紅黑樹來管理請求，紅黑樹的key是請求的讀寫位置，另外他還設置了fifo隊列來管理請求的超時，這樣對於一般的請求通過排序來照顧到順序IO，並通過fifo來保證請求的響應時間。400多行的代碼做到如此的簡單高效，非常贊。另外一般的SSD讀寫混合時候效率很差，deadline使用的batch方式，讀寫請求的發送在某種程度上是分離的。從我們的測試來看，一般的SSD(如Intel的x25-m系列)使用deadline效果還是非常棒的。
CFQ
CFQ相對於上面兩個那可真是巨無霸了，目前的block/cfq-iosched.c就有4000多行，這個還不包括blk-cgroup的1700行代碼，這許多代碼加起來的特性那就相當豐富了。下面咱們簡單來理理。
CFQ把進程當成了基本的調度單位，也就是說各個請求現在都是屬於進程的，CFQ調度的是進程，當選擇了某個進程的時候，他的請求才能夠被發送到設備，否則只能在自己的隊列裡面待著(說進程可能不太准確，這個實際上是一個task_struct裡面有一個，所以可能說內核線程更准確一些，各位看官有印象就好了，下面我就不區分了)。
優先級：進程被分成不同的類別，而且又有不同的優先級，具體的分類有點復雜，建議有興趣的看看man ionice(不知道Jens Axboe同學當時為啥要分的如此細)。
時間片：時間片是CFQ分給每個進程的基本單位，當CFQ選擇了一個進程開始服務的時候，一般情況下他會給這個進程足夠長的時間(slice_sync)發送請求，當該進程暫時沒有請求的時候，會等待一段時間(slice_idle)，這樣如果他又發送新的順序請求，就避免了不必要的磁盤seek(其實這個對SSD恰恰是有一定的副作用的，在後面的博文中會詳細分析)，然後再選擇另外一個進程服務。當然如果有優先級高的進程，可以中斷當前的進程，選擇那個進程開始服務。
帶寬控制：可能這裡的帶寬的定義比較含糊，其實准確的來說，目前CFQ是通過時間片來控制的，所以通過給各個進程分配不同的時間片，CFQ期待能夠盡量保持各個進程的帶寬比例，並假設IOPS或者帶寬能夠和時間片線性相關。
暫時就想到這麼多了，各位如果還有啥好的，歡迎補充呀!
下一篇將介紹CFQ的各個參數的含義，各位感興趣的可以先看看，主要的參數在這裡：
taoma@tma-laptop1:~/kernel/linux-2.6$ ls /sys/block/sda/queue/iosched/
back_seek_max fifo_expire_async group_idle quantum slice_async_rq slice_sync
back_seek_penalty fifo_expire_sync low_latency slice_async slice_idle