为什么高磁盘I / O会降低系统响应速度/性能？

我从未完全理解为什么高磁盘I / O会导致系统速度如此之慢。对我来说这很奇怪，因为我希望减速只会影响那些依赖于硬盘/光盘数据的进程，但是减速甚至会影响加载到RAM上的内容。我在这里指的是iowait。

为什么处理器要等待而不是做其他工作？谁能解释这个限制以及为什么Linux内核没有解决这个限制？是否有没有这个问题的内核？

[ note ] 在此性能领域中已经取得了一些进展。一方面，后面的内核（在我的例子中为2.6.37）响应更快。

操作系统利用虚拟内存，因此可以使用的内存多于可用的物理RAM。当内核决定更好地使用物理内存页面时，可以将其内容“调出”以存储在磁盘上。当在页面调出时访问这种虚拟内存页面时，它将产生页面错误并将其从磁盘移回RAM。

页面错误是性能的灾难，因为磁盘延迟以毫秒为单位，而RAM延迟以纳秒为单位。（1毫秒=百万纳秒！）

内存不仅由用户进程使用，而且由内核用于文件系统缓存之类的事情。在文件系统活动期间，内核将缓存最近使用的数据。假设很可能很快会再次使用相同的数据，因此缓存应可提高I / O性能。

用于文件系统高速缓存的物理内存不能用于进程，因此在文件系统活动期间，更多的进程内存将被调出，并且页面错误将增加。同样，更少的磁盘I / O带宽可用于将内存页面从磁盘移至磁盘或从磁盘移至磁盘。结果，进程可能会停顿。

据我了解，IOwait意味着进程（而不是处理器）正在等待IO可用。处理器获得的速度比硬盘驱动器快得多，这意味着更多的代码将更快地完成，然后需要读取磁盘。如果需要读取的驱动器速度不够快，那么您将不得不等待处理器。决定谁读取/写入磁盘的方式由块调度程序决定，在大多数情况下为CFQ。如果您使用的是CFQ，并且需要一个过程来减少总的IO时间来提高系统响应速度，则可以使用ionice -c3 <processid>。这告诉系统仅在没有其他需求时才给该进程IO。

这仍然很有趣，并且可以更好地解释iowait问题。