これはカーネルバージョン5.0の変更の結果です。

ブロック：part_round_statsを削除してあまり正確でない計算に切り替える

私たちはこれをCPUごとにin_flightカウンタに変換したいと思います。

part_round_stats 関数には jiffy ごとに in_flight カウンタが必要で、 jiffy ごとにすべての CPU 変数を合計するコストが高すぎるため、削除する必要があります。 part_round_statsは、time_in_queueとio_ticksという2つのカウンタを計算するために使用されます。

time_in_queue は、I/O 終了時に I/O 持続時間を追加することで、 part_round_stats なしで計算できます。 （この値は、進行中のI / Oの時間が計算されないことを除いて、以前に計算された値とほぼ同じです。）。

io_ticks は、I/O が開始または終了し、 jiffies 値が変更されたときに値を増やしておおよその計算できます。 I / Oに1秒未満がかかる場合、この値は以前に計算された値と同じくらい正確です。 I / Oが1秒以上かかる場合、io_ticksは以前に計算された値より遅れることがあります。

(io_ticksのため部分統計の表示()、供給カーネルIO統計「フィールド10 - I / Oの実行に費やされたミリ秒数」の場合。 )

これは私の結果をよく説明します。 Fedora カーネル構成では、瞬間「1msです。コミットする大規模読​​み取りIOはdd1〜2秒以上待つことができると予想されます。特に古い機械式HDDを使用するシステムではさらにそうです。

以前のカーネルシリーズ4.20.xに戻ると、正しいディスク使用率が表示されます。

$ uname -r
4.20.15-200.fc29.x86_64
$ atopsar -d 5
...
13:27:19  disk           busy read/s KB/read  writ/s KB/writ avque avserv _dsk_
13:28:49  sda             98%  149.4  1024.0    13.0     5.3   2.2   6.04 ms
13:28:54  sda             98%  146.0  1024.0     7.2     5.7   1.5   6.38 ms

cfqこの古いカーネルは、デフォルトで既存のシングルキューブロック層とIOスケジューラを使用します。 IOスケジューラを使用した場合の結果は同じですdeadline。

アップデート：カーネル5.7以降、この近似が調整されました。質問のコマンドは、再びディスク使用率を100％として表示します。より複雑なワークロードでは、新しい近似がクラッシュすると予想されます（まだ気付いていませんでしたが）。

block / diskstats：遅いディスクのio_ticksのより正確な近似

現在の jiffies カウンタが変更されている場合、io_ticks のおおよその値はリクエストの開始と終了ごとに 1 ずつ増加します。これは、1秒より短い要求、または1秒ごとに1つの要求が開始/終了する場合に便利です。

ディスクが一度に 1 つの要求のみを実行し、その要求が 2 桁よりも長い場合、最初と最後の紙幣のみが計算されます。

修正は簡単です。要求が終わったら、1つのjiffyの代わりにio_ticksの最後の更新以降に渡されたio_ticks jiffyを追加します。

例：通常のハードディスクがランダム読み取り4k要求を実行するのにかかる時間は約12msです。

fio --name=test --filename=/dev/sdb --rw=randread --direct=1 --runtime=30 & iostat -x 10 sdb

パッチの前後に iostat の "%util" が 8,43% -> 99,99% に変更されたことに注意してください。

今後：

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sdb               0,00     0,00   82,60    0,00   330,40     0,00     8,00     0,96   12,09   12,09    0,00   1,02   8,43

後ろに：

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sdb               0,00     0,00   82,50    0,00   330,00     0,00     8,00     1,00   12,10   12,10    0,00  12,12  99,99

io_ticksは要求の開始と終了の間の時間を短縮しませんが、キューの深さが1より大きい場合、隣接する開始間の一部のI / O時間が失われる可能性があります。

負荷推定の場合、「％util」は平均キュー長ほど有用ではありませんが、ディスクキューが完全に空である頻度を明確に示しています。

修正：5b18b5a（「ブロック：part_round_statsを削除し、正確な計算に切り替える」）
承認：Konstantin Khlebnikov <[Eメール保護]>
レビュー担当者：レイミング<[Eメール保護]>
署名者：Jens Axboe <[Eメール保護]>