linux如何判断进程对磁盘是随机写入还是顺序写入？

模拟工具&性能测试工具：fio

fio参数说明：

filename=/dev/sdb1：测试文件名称，通常选择需要测试的盘的data目录。
direct=1：是否使用directIO，测试过程绕过OS自带的buffer，使测试磁盘的结果更真实。（Linux读写的时候，内核维护了缓存，数据先写到缓存，后面再后台写到SSD。读的时候也优先读缓存里的数据。这样速度可以加快，但是一旦掉电缓存里的数据就没了。所以有一种模式叫做DirectIO，跳过缓存，直接读写SSD。）
rw=randwrite：测试随机写的I/O
rw=randrw：测试随机写和读的I/O
bs=16k：单次io的块文件大小为16k
bsrange=512-2048 同上，提定数据块的大小范围
size=5G：每个线程读写的数据量是5GB。
numjobs=1：每个job（任务）开1个线程，这里用了几，后面每个用-name指定的任务就开几个线程测试。所以最终线程数=任务数（几个name=jobx）* numjobs。
name=job1：一个任务的名字，重复了也没关系。如果fio -name=job1 -name=job2，建立了两个任务，共享-name=job1之前的参数。-name之后的就是job2任务独有的参数。
thread：使用pthread_create创建线程，另一种是fork创建进程，进程的开销比线程要大，一般都采用thread测试。
runtime=1000：测试时间为1000秒，如果不写则一直将5g文件分4k每次写完为止。
ioengine=libaio：指定io引擎使用libaio方式。libaio：Linux本地异步I/O。请注意，Linux可能只支持具有非缓冲I/O的排队行为（设置为“direct=1”或“buffered=0”）；rbd：通过librbd直接访问CEPH Rados。
iodepth=16：队列的深度为16。在异步模式下，CPU不能一直无限的发命令到SSD。比如SSD执行读写如果发生了卡顿，那有可能系统会一直不停的发命令，几千个，甚至几万个，这样一方面SSD扛不住，另一方面这么多命令会很占内存，系统也要挂掉了。这样，就带来一个参数叫做队列深度。
rwmixwrite=30：在混合读写的模式下，写占30%
group_reporting：关于显示结果的，汇总每个进程的信息。
lockmem=1g：只使用1g内存进行测试。
zero_buffers：用0初始化系统buffer。
nrfiles=8：每个进程生成文件的数量。
磁盘读写常用测试点：
1. Read=100% Ramdon=100% rw=randread (100%随机读)
2. Read=100% Sequence=100% rw=read （100%顺序读）
3. Write=100% Sequence=100% rw=write （100%顺序写）
4. Write=100% Ramdon=100% rw=randwrite （100%随机写）
5. Read=70% Sequence=100% rw=rw, rwmixread=70, rwmixwrite=30
（70%顺序读，30%顺序写）
6. Read=70% Ramdon=100% rw=randrw, rwmixread=70, rwmixwrite=30
(70%随机读，30%随机写)

模拟随机写入：

fio --name=randwrite --rw=randwrite --bs=4k --size=1G --numjobs=1 --iodepth=1 --randrepeat=0 --ioengine=libaio --direct=1 --filename=/path/to/testfile

模拟顺序写入：

fio --name=seqwrite --rw=write --bs=4k --size=1G --numjobs=1 --iodepth=32 --ioengine=libaio --direct=1 --filename=/path/to/testfile

磁盘观测工具：blktrace

安装：

yum install blktrace

挂载debugfs：

# mount –t debugfs debugfs /sys/kernel/debug

观测并输出到控制台：

blktrace -d /dev/sda -o - | blkparse -i -

观测并写入到文件然后用btt解析文件：

blktrace -d /dev/sda -o - | blkparse -i - -d disk-trace.bin
btt -i disk-trace.bin -o /tmp/disk-trace

blktrace输出内容解析：（blktrace(8) - Linux manual page）

如观测随机写入：

如观测顺序写入：

磁盘观测工具：biosnoop

安装：

yum install bcc-tools

观测并输出到控制台：

/usr/share/bcc/tools/biosnoop -Q

如观测随机写入：

如观测顺序写入：

系统调用跟踪工具：strace

比如观测fio进程的io_submit系统调用：

strace -e 'trace=io_submit' `ps aux | grep fio | grep -v 'grep' | awk '{print "-p " $2}' | xargs echo`

如观测随机写入：

如观测顺序写入：

--end--