磁盘IO性能指标

VUBC • 2024-10-04 00:16 • 编程

磁盘输入输出（I/O）性能指标可以帮助我们衡量磁盘的性能和效率。它是指一个磁盘驱动器在处理读/写操作时所需的时间和资源。

一、磁盘容量

磁盘容量是磁盘 I/O 性能指标之一。磁盘容量表示磁盘驱动器存储数据的总量。在文件系统中，文件和目录存储在磁盘上。磁盘容量越大，可存储的数据量就越大。然而，磁盘的容量并不总是越大越好，因为大容量磁盘有可能需要更长的时间来进行数据读/写操作，从而降低磁盘的 I/O 性能。

#include <stdio.h>

int main()
{
    //获取磁盘容量
    long long disk_size = 0;
    FILE *fp = popen("df -k / | awk 'NR==2{print $2}'", "r");
    fscanf(fp, "%lld", &disk_size);
    fclose(fp);

    printf("磁盘容量：%lld KB\n", disk_size);

    return 0;
}

通过以上代码可以获取当前磁盘的容量大小。

二、磁盘读写速度

磁盘读写速度是磁盘 I/O 性能指标之一。磁盘读写速度表示磁盘驱动器执行读/写操作的速度。磁盘读写速度的大小是由磁盘的转速和磁盘驱动器的缓存大小决定的。较高的读写速度会提高磁盘的 I/O 性能。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main()
{
    //获取当前时间
    time_t start_time = time(NULL);

    //进行磁盘读写操作

    //获取当前时间
    time_t end_time = time(NULL);

    double elapsed_time = difftime(end_time, start_time);

    printf("读写速度：%f MB/S\n", (double)disk_size / elapsed_time / 1024 / 1024);

    return 0;
}

通过以上代码可以测试当前磁盘的读写速度，并输出结果。

三、磁盘响应时间

磁盘响应时间是磁盘 I/O 性能指标之一。磁盘响应时间表示执行读/写操作所需的时间。较低的响应时间意味着磁盘驱动器可以更快地处理读/写操作，从而提高磁盘的 I/O 性能。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main()
{
    //进行磁盘读写操作，并记录开始时间
    time_t start_time = time(NULL);

    //进行磁盘读写操作，并记录结束时间
    time_t end_time = time(NULL);

    double elapsed_time = difftime(end_time, start_time);

    printf("磁盘响应时间：%f ms\n", elapsed_time * 1000);

    return 0;
}

通过以上代码可以测试当前磁盘的响应时间，并输出结果。

四、磁盘队列长度

磁盘队列长度是磁盘 I/O 性能指标之一。磁盘队列长度是指等待在队列中的I/O操作的数量。磁盘队列长度过长会导致等待时间过长，从而影响磁盘的 I/O 性能。

#include <stdio.h>

int main()
{
    //获取当前磁盘队列长度
    int queue_length = 0;
    FILE *fp = popen("cat /proc/diskstats | awk '$3==\"sda\"{print $9}'", "r");
    fscanf(fp, "%d", &queue_length);
    fclose(fp);

    printf("磁盘队列长度：%d\n", queue_length);

    return 0;
}

通过以上代码可以获取当前磁盘的队列长度，并输出结果。

五、磁盘IO并发数

磁盘IO并发数是磁盘 I/O 性能指标之一。磁盘IO并发数指同时在处理读/写操作的数量。较高的并发数意味着磁盘驱动器可以更有效地处理多个读/写操作，从而提高磁盘的 I/O 性能。

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#define BUFFER_SIZE 4096
#define FILE_SIZE 1024 * 1024 * 1024

void *io_read_write(void *args)
{
    char *buffer = malloc(BUFFER_SIZE);
    int fd = open("./test.txt", O_RDWR);

    while(1)
    {
        lseek(fd, rand() % (FILE_SIZE - BUFFER_SIZE), SEEK_SET);
        read(fd, buffer, BUFFER_SIZE);
    }
}

int main()
{
    pthread_t threads[10];
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        //创建线程
        pthread_create(&threads[i], NULL, io_read_write, NULL);
    }

    while(1)
    {
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

通过以上代码可以创建并发的读/写任务，模拟高并发磁盘 I/O 综合性能测试。

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