在Linux IO系统架构中,我们经常会听到进程、线程、任务、jbobs,QD,这些词汇常常会有一些模糊和混淆,本文我们主要对比下这几个概念的区别。
我们来看看这些术语在Linux IO路径中的角色:
- Process(进程):在Linux中,进程可以看作是运行中的“大人物”,它拥有自己的领地和资源,包括各种文件、数据和设备。当你想执行某个任务时,就需要创建一个进程来负责管理和执行。就像你要去看电影,就需要先买票(创建进程),然后进入电影院(执行进程)。进程的数量和状态会对IO产生影响,就像人多了会拥挤一样。
进程的种类有很多,比如:
- 用户进程:由用户启动的程序,比如浏览器、文本编辑器等。
- 系统进程:由操作系统启动的程序,比如内核、文件系统等。
- 守护进程:在后台运行的程序,比如网络服务、数据库服务等。
- Thread(线程):线程可以理解为进程中的“小跟班”,它帮助进程完成任务,并且共享进程的资源和信息。线程之间相互配合,可以提高工作效率。比如,一个家庭里有几个孩子(线程),他们可以一起做家务(IO操作),而不用等爸妈叫才会去做。通过多线程同时执行多个任务,可以减少IO操作的等待时间。
线程的种类也有很多,比如:
- 用户线程:由用户程序创建的线程,比如Java应用程序中的线程。
- 内核线程:由操作系统内核创建的线程,比如处理硬件中断的线程。
- 轻量级进程(LWP):一种特殊的线程,具有独立的进程ID和线程ID,但在同一个进程内运行。
- Task(任务):任务就是你要完成的工作,比如你要洗衣服、做饭、打扫卫生等。操作系统就像一个专业的管家,将这些任务分配给合适的“员工”(线程)去完成。任务的优先级就像紧急程度一样,紧急的(高优先级)任务会被优先处理。任务的数量和优先级会影响IO操作的执行顺序和时间。
- Jobs(作业):fio多jobs指的是多线程。在fio中,我们可以通过指定numjobs参数来创建多个job副本,每个job都会在自己的线程中执行。这些线程共享同一个fio进程的内存空间和系统资源,但各自有不同的执行路径和I/O负载。因此,fio多jobs实际上是在同一个fio进程内创建了多个线程来执行不同的I/O负载。就像同时进行的多个装修项目(jobs),每个项目里有几个装修师傅(线程)在施工。通过同时进行多个项目,可以评估系统的IO性能,看看这个“装修师傅”(线程)到底有多能干!
- Queue Depth(队列深度):队列深度就像是自助餐厅中的排队长度,你希望前面的人快点吃完,然后轮到你。如果排队的人太多,你可能就饿瘪了;如果排队的人太少,你可能就要一直等着。因此,队列深度要适中,才能确保IO操作既不饥饿也不浪费时间。
综上所述,“大人物”(进程)和“小跟班”(线程)协同作战,“项目”(作业)一个接一个,“装修师傅”(线程)忙碌地施工,“自助餐厅”(队列)有节制地排队,这就是Linux IO路径中的一幕幕精彩大戏!
上述几个概念中,进程和线程是最容易有混淆的两个概念,小编查阅了多个资料,汇总如下,供大家参考:
在Linux下,可以使用以下方式查询和监控线程和进程:
- 使用top命令:
top命令可以显示系统中正在运行的进程和线程的实时信息。在top命令的输出中,可以看到每个进程的PID和线程ID,以及线程的CPU使用率和状态等信息。例如,以下命令将显示top的输出:
css复制代码
top
在top命令中,按下H键可以切换显示每个进程的线程信息。
- 使用ps命令:
ps命令可以查看系统中正在执行的进程的信息,包括进程的PID、命令行、运行时间和CPU使用状况等。使用以下命令可以查看所有进程的详细信息:
ps aux
若要查看某个进程的线程信息,可以使用以下命令:
ps -T -p <PID>
其中<PID>是要查看的进程的PID。
- 使用htop命令:
htop是一个交互式的进程查看器,提供了更加详细的进程和线程信息,并且支持颜色主题和自定义显示选项。
htop
在htop中,按下F5键可以切换显示每个进程的线程信息。
- 使用pstree命令:
pstree命令以树状结构显示系统中的进程和线程,方便用户了解进程之间的关系。可以使用以下命令查看系统进程树:
pstree -p
若要查看某个进程的线程信息,可以使用以下命令:
pstree -p -T <PID>
其中<PID>是要查看的进程的PID。
以上是Linux下查询和监控线程和进程的常用方式,用户可以根据需要选择合适的工具进行使用。