背景：我對 的潛在效能提升非常感興趣io_uring，但我對 C、Linux 核心或區塊裝置的內部運作原理還不夠熟悉，無法實現有意義的基準測試。我不是尋找硬數字，只是在尋找一個架構概述，為我繼續研究提供資訊。
想像一下，我有一個程序，它重複地將十個 4 位元組整數批次附加到檔案中，然後同步它。我想切換到一個模型，將批次中的每個整數附加到自己的檔案中。也就是說：我將向 10 個檔案中的每一個檔案寫入一個 4 位元組 int 並同步所有檔案。
使用同步 IO，原始方案使用 2 個系統呼叫（1 個寫入 + 1 個同步），而 int-per-file 方法使用了驚人的 20 個系統呼叫（10 個寫入 + 10 個同步）。就係統呼叫而言，io_uring節省的成本將是巨大的：一次io_uring提交即可實現相當於 20 個系統呼叫的效果。我不清楚的是如何休息write一旦提交發生，Linux 機器的規模就會擴展。
- 大多數磁碟是否對並行寫入有一定程度的硬體支援？或者也許 SSD 可以，但旋轉磁碟不行？
- 寫入是否透過管道（通過總線？）傳輸到磁碟，以便核心不必等待每個寫入的往返回應？
- 核心本身是否最終會對通過 請求的所有系統呼叫進行排隊
io_uring？ - 還有其他我沒有考慮到的瓶頸嗎？
很可能我的思考模式是錯的。非常感謝任何指點！
答案1
大多數磁碟是否對並行寫入有一定程度的硬體支援？或者也許 SSD 可以，但旋轉磁碟不行？
幾乎所有磁碟都會這樣做，無論它們是旋轉磁碟還是固態磁碟（即使旋轉磁碟也有緩存，因此對於少量數據，它們看起來不會太慢）。廉價的USB 金鑰或SD 卡將實現較差的並發性，但也會有一定程度的並行性...就單一裝置的最大並行命令而言，SATA 最多可以有32 個，SCSI 往往在10 到100 之間， NVMe 可以達到 1000 秒（我認為規範將您限制為最大 65536，但我不知道有哪個設備可以達到這麼高）。
寫入是否透過管道（通過總線？）傳輸到磁碟，以便核心不必等待每個寫入的往返回應？
是的，可以並行發送多個寫入（或讀取）。然而，這種情況是否發生取決於許多因素（例如，核心可能會將它們組合在一起以提高效率，可能需要同步，因此必須清空隊列等）
核心本身是否最終會對透過 io_uring 請求的所有系統呼叫進行排隊？
或許。io_uring如果不會阻塞，則會內聯完成 I/O，否則會排隊。從使用 io_uring 實現高效 IO：「更重要的是，對於不會阻塞的操作，資料是內聯提供的」。
還有其他我沒有考慮到的瓶頸嗎？
是的。io_uring目前還不清楚您是否每秒執行足夠的 I/O 來真正看到諸如...之類的好處。如果您正在執行緩衝 I/O，即使在同步中，核心也會產生並行性，因為您正在寫入 RAM，然後核心會在可能的情況下並行地從 RAM 中轉出。 （請注意，前面的項目並不是詳盡的清單）
（標題中的問題）
io_uring 的並發寫入擴充效果如何？
可以到很好，具體取決於您使用的核心以及提交 I/O 的方式。請參閱此中的參考資料和鏈接回答“Linux 上真的沒有非同步區塊 I/O 嗎？”。
參考
- 塊層介紹- 討論塊層的兩部分系列
- Linux Block IO：在多核心系統上引入多佇列 SSD 訪問- 描述Linux多隊列架構變化的論文
- 這Linux Block I/O 層簡介YouTube 影片示範