掌握linuxdio扩展，轻松提高IO性能(linuxdio扩展)

掌握linux dio扩展，轻松提高IO性能

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在Linux系统中，IO（Input/Output）性能是非常重要的，特别是在需要处理大量数据时。传统的IO方式在处理大量数据的情况下存在效率低下的问题，而DIO（Direct IO）技术则可以有效提高IO性能。本文将介绍DIO技术的原理和在Linux中使用DIO扩展来提高IO性能的方法。

一、DIO技术简介

DIO技术是指直接IO技术（Direct IO），它不同于传统的IO方式，传统的IO方式是在IO缓冲区中进行数据操作，而DIO技术是直接操作磁盘上的数据，绕过了内存和IO缓冲区的交互。DIO技术可以避免CPU和内存的浪费，提高数据读写的效率。

DIO技术的优势在于：

1.减少内存的使用：传统的IO方式需要使用大量内存来存储IO缓冲区，而DIO技术可以避免这种情况，只需要占用少量内存。

2.提高读写效率：由于绕过了IO缓冲区，DIO技术可以直接读写磁盘上的数据，大大提高了读写效率。

3.增加可靠性：由于不使用IO缓冲区，DIO技术可以避免数据丢失的情况，增强了数据的可靠性。

二、如何在Linux中应用DIO技术

1.建议通过O_DIRECT标志来打开文件：使用O_DIRECT标志可以告诉系统直接使用DIO方式读写磁盘数据。可以通过文件描述符的fcntl函数来设置该标志位。该方法只对磁盘块设备起作用，对于字符设备不能使用。

2.使用posix_memalign分配内存：使用posix_memalign函数分配内存，可以保证分配的内存是按照机器内存管理的要求进行分配的。同时可以保证分配的内存是以页作为单位分配的，并且按照磁盘块大小进行分配。这样可以保证分配的内存与磁盘上的数据块大小一致，提高了读写效率。

3.不使用标准IO库函数：标准IO库函数可能会造成内存复制，不适合使用DIO技术。可以使用系统调用函数read和write来进行文件的读写操作。

4.使用非阻塞IO方式：非阻塞IO方式可以保证IO操作不会阻塞当前进程的执行，提高了系统的并发性能。

三、如何评价DIO的使用效果

在评价DIO的使用效果时，可以使用以下的指标来进行比较：

1.读写速度：DIO技术与传统IO方式相比，读写速度通常会有显著的提升，特别是在处理大量数据时。

2.CPU使用率：使用DIO技术可以避免CPU和内存的浪费，CPU使用率通常会降低。同时使用DIO技术可以减少内存的使用，减轻系统的负担。

3.稳定性：使用DIO技术不使用IO缓冲区，可以避免数据丢失的情况，增强了程序的稳定性。

综上所述，DIO技术是一种有效提高IO性能的技术，可以避免内存和CPU的浪费，提高读写效率和系统的并发性能。最重要的是，DIO技术可以保证数据的可靠性和程序的稳定性。因此，在Linux系统中使用DIO技术来提高IO性能是非常值得推荐的方法。

相关问题拓展阅读：

• I/O数据有几种传送方式？各有什么特点？
• dio是什么意思？
• 信捷plc加扩展io点从那里开始写，怎么定义？

I/O数据有几种传送方式？各有什么特点？

程序方式：指用输入/输出指令，来控制信息传输的方式，是一种软件控制方式，根据程序控制的方法不同，又可以分为无条件传送方式和条件传送方式。

无条件传送方式接口简单，适用于那些能随时读写的设备。条件传送方式（查询方式） 的特点是接口电路简单，CPU利用率低（程序循环等待），接口需向CPU提供查询状态。适用于CPU不太忙，传送速度要求不高的场合。要求各种外设不能同时工作，外设处于被动状态。

中断方式：当外设准备好时，由外设通过接口电路向CPU发出中断请求信号，CPU在允许的情况下，暂停执行当前正在执行的程序，响应外设中断，转入执行相应的中断服务子程序，与外设进行一次数据传送，数据传送结束后，CPU返回继续执行原来被中断的程序。其特点是CPU的利用率高，外设具有申请CPU中断的主动权， CPU和外设之间处于并行工作状态。但中断服务需要保护断点和恢复断点（占用存储空间，降低速度）， CPU和外设之间需要中断控制器。适用于CPU的任务较忙、传送速度要求不高的场合，尤其适合实时控制中的紧急事件处理。

存储器直接存取方式（DMA）：外设利漏型用专用的接口（DMA控制器）直接与存储器进行高速数据传送，并不经过CPU（CPU不参与数据传送工作），总线控制权不在CPU处，而由DMA 控制器控制。其特点是接口电路复杂，硬件开销大。大批量数据传送速度极快。适用于存储器与存储器之间、存储器与外设困搜李之间的大批量数据传送汪迟的场合。

I/O输入/输出(Input/Output)，分为IO设备和IO接口两个部分。 在POSIX兼容的系统上，例如Linux系统  ，I/O操作可以有多种方式，比如DIO(Direct I/O)，AIO(Asynchronous I/O，异步I/O)，Memory-Mapped I/O(内存映射I/O)等，不同的I/O方式有不同的实现方式和性能，在不同的应用中可以按情况选择不同的I/O方式。

CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有三种：程序方式、中断方式和DMA方式。

程序方式：指用输入/输出指令，来控制信息传输的方式，是一种软件控制方式，根据程序控制的方法不同，又可以分为无条件传送方式和条件传送方式。

无条件传送方式接口简单，适用于那些能随时读写的设备。条件传送方式（查询方式） 的特点是接口电路简单，CPU利用率低（程序循环等待），接口需向CPU提供查询状态。适用于CPU不太忙，传送速度要求不高哪耐的场合。要求各种外设不能同时工作，外设处于被动状态。

中断方式：当外设准备好时，由外设通过接口电路向CPU发出中断请求信号，CPU在允许的情况下，暂停执行当前正在执行的程序，响应外设中断，转入执行相应的中断服务子程序，与外设进行一次数据传送，数据传送结束后，CPU返回继续执行原来被中断的程序。其特点是CPU的利用率高，外设具有申请CPU中断的主动权， CPU和外设之间处于并行工作状态。但中断服务需要保护断点和恢复断点（占用存储空间，降低速度）， CPU和外设之间需要中断控制器。适用于CPU的任务较忙、传送速度要求不高的场合，尤其适合实时控制中的紧急事件处理。

dio是什么意思？

DIO，是美国一支重金属风格的摇滚乐队，成立于1982年。成员包括主唱罗尼·詹姆搜备斯·迪欧、吉他手安东尼·伊奥米、鼓手威廉·沃德、贝斯手并拦泰伦斯·巴特勒  。

乐队名字来自神秘派小说作家丹尼斯·威特利创作的一本小说。主要作品有《巫婆，别跟我玩那套把戏》《Rainbow in the Dark》。

扩展资料：

dio 是重金属界像神世蔽毁一般的人物。 metallica 的lars 也承认DIO是影响他人生更大的人之一。 无数的重金属主唱都是因为DIO 才拿起MIC 的。

早期dio 在知己的乐队 做主唱和bass

在rainbow 乐队(ritchie blackmore)

在1979年Ozzy Oourne被开除出Black Sabbath乐队以后，Ronnie James Dio曾经做过几年Sabbath的主唱。时间是年。

参考资料 

百度百科-dio

信捷plc加扩展io点从那里开始写，怎么定义？

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