[转载]Oracle在操作系统平台上采用异步IO

首先解释一下异步IO的概念：和同步IO相对的，当异步过程调用时，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。

异步I/O有着以下的优点：异步I/O是和同步I/O相比较来说的，如果是同步I/O，当一个I/O操作执行时，应用程序必须等待，直到此I/O执行完。相反，异步I/O操作在后台运行，I/O操作和应用程序可以同时运行，提高了系统性能；使用异步I/O会提高I/O流量，如果应用是对裸设备进行操作，这种优势更加明显，因此像数据库，文件服务器等应用往往会利用异步I/O，使得多个I/O操作同时执行。

 

异步IO是在多用户、多任务机上产生的，过去我们用的DOS是一种单用户、单任务操作系统，应用程序需要读或写操作时，通过DOS功能调用(INT 21)，由功能程序负责读写，应用程序在等待完成，由于DOS的单任务性，不会发生有多个任务同时执行IO操作的。但是在多任务操作系统中，由于多个任务可能同时执行IO操作，操作系统在执行IO操作时，就有同步和异步两种方式：


1.同步方式：一个任务的IO完成后，再开始另一个任务的IO操作；


2.异步方式：IO操作按一定的规则执行，可能先申请的后完成，后申请的先完成。


在单任务系统中，异步方式没有优越性，反而增加了调度的开销，但在多任务系统中，如果按同步方式，先申请先执行，在磁盘IO中，则磁头移动的过程中是不能读写的，定位以后才能读写，这样移动的过程就浪费了，磁盘的效率就低。在异步方式中，磁头移动的过程中，如果途中有其它合适的IO操作，先完成这个IO操作，然后再继续移动，这样效率就提高了，也就有可能后申请，先完成。异步方式在多任务系统中，IO操作的效率是提高很明显的。磁头移动过程，需要一定的规则来进行调度，通常采用“电梯算法”，这个算法具体是：磁头沿一个方向移动，有合适的IO就处理，然后继续移动，直到这个方向的前面没有IO申请，再向反方向移动。


早在80年代，NETWARE操作系统就采用了电梯算法，也就是NETWARE在服务器硬盘上操作速度快的其中一个原因，SCSI硬盘在单任务操作系统中是没什么优越性的，但是在多任务系统中，其效率就很高，就是因为SCSI硬盘在处理IO申请时，采用了电梯算法。(当然SCSI硬盘的平均寻道时间短、平均等待时间短、缓存大也是快速的原因)


到目前为止，所有的多任务操作系统都采用了电梯算法，估计HP小型机也不例外。并且不需要用户设置，系统默认就是采用的。

 

 

 

在数据库应用中，这是典型的多任务应用，采用异步IO是最为明智的，可以说大型数据库毫不例外地从中获得好处，因为IO的时间占用与CPU相比是1000倍以上的，往往IO是数据库的瓶颈，所以IO性能提高可以使数据库的性能相应提高。Oracle 10g中默认支持了异步IO。