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  1. examples
    1. -util
    2. -summary
    3. -detail
    4. -overlap

Xperf diskio action[8/15]

2020.06.23 呼呼呼山  热度 ℃

可以使用的命令在官方文档里面都包含了,很简单的一条命令, -a diskio [-util <n>] [-summary] [-counts] [-detail] [-overlap] [-range T1 T2], 参数也就五个:

  • -util [n] disk utilization report, 其中 n 为这个 report 的时间间隔, 默认是 1s.
  • -summary 输出 I/O summary report
  • -detail 输出每个 I/O event
  • -overlap 输出 I/O events 的 overlapping 关系, 也即当多线程执行的时候, 各个 IO 的开始与结束周期.
  • -range T1 T2 把输出限制到 [T1, T2) 这个时间范围里面, 单位是微秒.

默认的 report 就是 disk utilization report.

这个就是官方的所有文档了, 但是 report 是什么样子, 以及其中每个column的含义并没有详细的介绍. 下面通过一些例子来说明这个的使用.

examples

-util

我们可以在默认的不加任何参数的情况下使用, -util 获得所有disk分时间的使用率.

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xperf -i D:\xperflog\xperf_trace_log.etl -tle -o d:\disk_usage.txt -a diskio -util

如下图, 时间的单位是微秒, 所以也就是每 1s 各个硬盘的读写和使用率的统计信息, 下图有四组 Read, Write, Usage 对应着四块硬盘.

disk util

根据这些信息, 我们可以方便的统计在一段时间内, 硬盘使用率变化情况, 以及不同硬盘间的区别.

disk usage

上图就反应了两块硬盘以RAID0形式组成一个 volume 在一个时间段内进行大规模的读的时候的 disk usage 变化图. 我们可以发现随时间变化, disk usage越来越少, 而且下降频率越来越慢, 同时两块盘的 usage 基本保持一致, 也即两边负载相同. 这时候我们其实是可以去探究一下,为什么disk usage会在负载不变的情况下逐渐降低.

-summary

summary 是按照文件来做的统计信息. 在一个给定或者全部的时间内, 每一个文件进行的读写的次数, 以及总共的 IO time.

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xperf -i D:\xperf_trace_log.etl -tle -o diskio_summary.txt -a diskio -summary -range 368000000 866000000

summary

一个典型的-summary 的output 如上图所示, 前三列对应总的 IO 次数(Count), IO 大小(Size, 单位是 bytes), IO 硬盘服务的时间 (SrvT, 单位是微秒), 后面紧跟着的是读(R)操作和写(W)操作各自的信息, 然后就是总的IO 所用的时间 (IOTime). 根据这个, 我们可以进一步分析每个文件的读写 IO 占比是多少, 是否符合预期, 以及其平均的 IO 时间是多少, 是否和硬盘所能提供的性能差不多, 平均一次 IO 处理多少数据, 是否过多或者过少.

-detail

detail 包含所有单次 IO 的信息, 把所有 IO 发生的时候的情况按照时间顺序排列下来.

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xperf -i D:\xperf_trace_log.etl  -tle -o diskio_detail.txt  -a diskio -detail -range 368000000 370000000

一个输出结果如下图所示, 第一列就是 IO Type 有可能是 DiskWrite 也有可能是 DiskRead. 然后就是这次 IO 的开始时间和结束时间, 以及两种之差, 也就是这次 IO 的时间, 接下来是硬盘服务的时间, 以及该次 IO 的大小, 然后就是这次 IO 作用于硬盘上位置偏移量. Pri 指的是 IO 的优先级, 后面几个在报告里给出了解释.

  • QD/I - Number of outstanding IOs at IO start time. IO 开始的时候的 queuelength
  • QD/C - Number of outstanding IOs at IO Completion time. IO 结束的时候的 queuelength
  • IBCB - Number of IOs that initialized before start time and completed before end time. 当前IO 开始前初始化且在当前IO结束之前结束的IO数量.
  • IBCA - Number of IOs that initialized before start time and completed after end time. 当前IO 开始前初始化且在当前IO结束之后才结束的IO数量.
  • IACB - Number of IOs that initialized after start time and completed before end time. 当前IO 开始后才初始化且在当前IO结束之前就结束的IO数量.

然后就是 issue 该IO的 process 的名字及PID, 以及该IO 对应的硬盘和文件名.

disk detail

这里的信息是更进一步细节化的, 我们可以从中发现一些IO 的野值情况, 也可以发现单次IO是否稳定之类的信息, 如下图蓝色的线和橘色的线分别对应着不同 IO event中 IOTime 和 Disk SrvT的变化曲线.

diskiotime

-overlap

overlap 顾名思义是表示着不同的 IO 之间的交叠关系, 其大部分信息和detail 中的是相同的, 主要是把 IBCB等参数给具象化了, 你不但可以知道有几个这样的IO 还可以知道是哪些IO.

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xperf -i D:\xperf_trace_log.etl -tle -o diskio_overlap.txt  -a diskio -overlap -range 368000000 370000000

结果类似于下图这样, 他会对每个disk产生单独的数据,会在最开始标明是针对于哪个disk的, 在最左侧就是该IO 的event, + 表示 IO 的开始 - 表示结束, 而 | 表示仍在继续进行. 别的都可以根据文件名自行理解到, 其中 IrpFlags 是当前IO产生的时候我们给的一些 flag的组合, 其中 Irp 是 IO request packet的缩写, 其基本内容定义在 wdm.h 中,

disk overlap

其各个flag 的含义如下:

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#define IRP_NOCACHE                     0x00000001
#define IRP_PAGING_IO                   0x00000002
#define IRP_MOUNT_COMPLETION            0x00000002
#define IRP_SYNCHRONOUS_API             0x00000004
#define IRP_ASSOCIATED_IRP              0x00000008
#define IRP_BUFFERED_IO                 0x00000010
#define IRP_DEALLOCATE_BUFFER           0x00000020
#define IRP_INPUT_OPERATION             0x00000040
#define IRP_SYNCHRONOUS_PAGING_IO       0x00000040
#define IRP_CREATE_OPERATION            0x00000080
#define IRP_READ_OPERATION              0x00000100
#define IRP_WRITE_OPERATION             0x00000200
#define IRP_CLOSE_OPERATION             0x00000400
#define IRP_DEFER_IO_COMPLETION         0x00000800
#define IRP_OB_QUERY_NAME               0x00001000
#define IRP_HOLD_DEVICE_QUEUE           0x00002000
#define IRP_RETRY_IO_COMPLETION         0x00004000
#define IRP_CLASS_CACHE_OPERATION       0x00008000
#define IRP_QUOTA_CHARGED                 0x01
#define IRP_ALLOCATED_MUST_SUCCEED        0x02
#define IRP_ALLOCATED_FIXED_SIZE          0x04
#define IRP_LOOKASIDE_ALLOCATION          0x08

那么这里的 0x062901 也就很容易发现是由 IRP_NOCACHE, IRP_DEFER_IO_COMPLETION, IRP_READ_OPERATION, IRP_HOLD_DEVICE_QUEUE 这些 flag组合起来的, 说明这是一个不使用 cache, 直接读取内容的 raw io.

呼呼呼山
2020-06-23 14:03:19