用户态和内核态IO过程

　　熟悉mysql和kafka的刷脏页流程后，都知道内存中的脏页不会立刻刷到磁盘，下面就细化下流程

　　写操作：

　　　　用户调用 fwrite 把数据写入 C 库标准 IObuffer 后就返回，即写操作通常是异
　　步操作；

　　　　数据写入 C 库标准 IObuffer 后，不会立即刷新到磁盘，会将多次小数据量相
邻写操作先缓存起来合井，最终调用 write 函数一次性写入（或者将大块数据分解多次
write 调用）页缓存；

　　　　数据到达页缓存后也不会立 即刷新到磁盘，内核有 pdflush 线程
在不停地检测脏页，判断是否要写回到磁盘，如果是则发起磁盘 I/O 请求。

　　总结：用户进程内存页--->C库IObuffer--->操作系统的页缓存--->落盘

　　注意：C标准库的I/O缓冲区也在用户空间 

　　

clib buffer：clib buffer是用户态的一种数据缓冲机制，在启用clib buffer的情况下，数据从应用程序的buffer拷贝至clib buffer后，并不会立即将数据同步到内核，而是缓冲到一定规模或者主动触发的情况下，才会同步到内核；当查询数据时，会优先从clib buffer查询数据。这个机制能减少用户态和内核态的切换(用户态切换内核态占用一定资源)。

PageCache：PageCache是内核态的一种文件缓存机制，用户在读写文件时，先操作PageCache，内核根据调度机制或者被应用程序主动触发时，会将数据同步到磁盘。PageCache机制能减少磁盘访问。

　　读操作：

　　　　用户调用 fread 到 C 库标准 IObuffer 中读取数据，如果成功则返回，否则继
　　续；

　　　　到页缓存中读取数据，如果成功则返回，否则继续；　　　　

　　　　发起 I/O请求，读取数据后缓存 buffer 和 C 库标准 IObuffer 并返回。

　　　　可以看出，读操作是同步请求。

　　I/O请求处理： 通用块层根据 I/O请求构造一个或多个 bio 结构并提交给调度层；

　　　　　　　　  调度器将 bio 结构进行排序和合并组织成队列且确保读写操作尽可能理想：

　　　　　　　　  将一个或多个进程的读操作合并到一起读，将一个或多个进程的写操作合并到一起写，尽可能变随机为顺序 （因为随机读写比顺序读写要慢），读必须优先满足， 而写也不能等太久 。 

　　bio结构就是kernel中block I/O的基础容器，它是在”linux/bio.h”中被定义的。这个结构将当前激活的block I/O操作表示为一个segment的list。segment就是内存中一块连续的buffer