磁碟IO性能指標

磁碟輸入輸出（I/O）性能指標可以幫助我們衡量磁碟的性能和效率。它是指一個磁碟驅動器在處理讀/寫操作時所需的時間和資源。

一、磁碟容量

磁碟容量是磁碟 I/O 性能指標之一。磁碟容量表示磁碟驅動器存儲數據的總量。在文件系統中，文件和目錄存儲在磁碟上。磁碟容量越大，可存儲的數據量就越大。然而，磁碟的容量並不總是越大越好，因為大容量磁碟有可能需要更長的時間來進行數據讀/寫操作，從而降低磁碟的 I/O 性能。

#include <stdio.h>

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

    printf("磁碟容量：%lld KB\n", disk_size);

    return 0;
}

通過以上代碼可以獲取當前磁碟的容量大小。

二、磁碟讀寫速度

磁碟讀寫速度是磁碟 I/O 性能指標之一。磁碟讀寫速度表示磁碟驅動器執行讀/寫操作的速度。磁碟讀寫速度的大小是由磁碟的轉速和磁碟驅動器的緩存大小決定的。較高的讀寫速度會提高磁碟的 I/O 性能。

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

int main()
{
    //獲取當前時間
    time_t start_time = time(NULL);

    //進行磁碟讀寫操作

    //獲取當前時間
    time_t end_time = time(NULL);

    double elapsed_time = difftime(end_time, start_time);

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

    return 0;
}

通過以上代碼可以測試當前磁碟的讀寫速度，並輸出結果。

三、磁碟響應時間

磁碟響應時間是磁碟 I/O 性能指標之一。磁碟響應時間表示執行讀/寫操作所需的時間。較低的響應時間意味著磁碟驅動器可以更快地處理讀/寫操作，從而提高磁碟的 I/O 性能。

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

int main()
{
    //進行磁碟讀寫操作，並記錄開始時間
    time_t start_time = time(NULL);

    //進行磁碟讀寫操作，並記錄結束時間
    time_t end_time = time(NULL);

    double elapsed_time = difftime(end_time, start_time);

    printf("磁碟響應時間：%f ms\n", elapsed_time * 1000);

    return 0;
}

通過以上代碼可以測試當前磁碟的響應時間，並輸出結果。

四、磁碟隊列長度

磁碟隊列長度是磁碟 I/O 性能指標之一。磁碟隊列長度是指等待在隊列中的I/O操作的數量。磁碟隊列長度過長會導致等待時間過長，從而影響磁碟的 I/O 性能。

#include <stdio.h>

int main()
{
    //獲取當前磁碟隊列長度
    int queue_length = 0;
    FILE *fp = popen("cat /proc/diskstats | awk '$3==\"sda\"{print $9}'", "r");
    fscanf(fp, "%d", &queue_length);
    fclose(fp);

    printf("磁碟隊列長度：%d\n", queue_length);

    return 0;
}

通過以上代碼可以獲取當前磁碟的隊列長度，並輸出結果。

五、磁碟IO並發數

磁碟IO並發數是磁碟 I/O 性能指標之一。磁碟IO並發數指同時在處理讀/寫操作的數量。較高的並發數意味著磁碟驅動器可以更有效地處理多個讀/寫操作，從而提高磁碟的 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++)
    {
        //創建線程
        pthread_create(&threads[i], NULL, io_read_write, NULL);
    }

    while(1)
    {
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

通過以上代碼可以創建並發的讀/寫任務，模擬高並發磁碟 I/O 綜合性能測試。