腾讯工程师提交Linux内核RFC补丁：重构交换设备I/O分配机制

腾讯工程师Kairui Song于2026年7月14日向Linux内核提交了一组RFC补丁，目标是全面重构多个交换设备的I/O分配机制。

该方案针对采用交换分层或分层交换处理的复杂服务器环境，有望显著提升系统整体性能与横向扩展能力。

补丁引入一种全新的I/O负载均衡策略，使多交换设备之间的任务分配更为公平。其核心调整在于彻底移除原有的可变优先级链表（plist）及全局互斥锁，并随之取消全局集群缓存。由此，I/O分配与设备轮换得以在更灵活、更轻量的机制下执行。

此前，每个交换设备各自维护一个每CPU集群缓存；后续一次内核变更将该缓存迁移至全局空间，由所有交换设备共享，以降低对plist的频繁更新操作。

在现有实现中，快速路径直接利用每CPU集群缓存完成分配，而设备轮换则继续依赖plist实现轮询。这种分离设计虽能运行，却长期存在结构性矛盾。

最突出的问题在于：位于设备选择逻辑之上的全局CPU集群缓存，与交换分层及分层分配等现代调度理念存在本质不兼容。

此外，plist依赖plist_requeue函数执行轮换操作，该过程必须持有swap_avail_lock全局锁，导致所有CPU核心在高并发场景下激烈争抢；而轮换本身被划归为慢速路径，为规避对plist的访问，系统不得不引入大量折中设计，进而制约了架构的简洁性与可演进性。

新方案将全部交换设备与新增的每CPU读取器优先级队列，统一纳入每CPU读写信号量（percpu rwsem）保护之下，大幅缓解锁竞争，显著增强并发处理能力。这一调整不仅解决了当前瓶颈，也为后续支持交换分层等更先进的资源调度模型奠定了坚实基础。