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5400rpm

人生シングルスレッド

fioによるディスクデバイス以外のベンチマーク

ioengine

  • 二本目の記事で書いた通り、fioはHDD以外にもベンチマークを行える

    • 色々なベンチマークソフトがある中fioでやる意味はあるのかとも考えるが覚えておいて損はない
  • オプション ioengine で定義された内容でベンチマークの実行ができる

[comicsong@comicsong fio]$ fio --enghelp
Available IO engines:
        cpuio
        mmap
        sync
        psync
        vsync
        pvsync
        pvsync2
        null
        net
        netsplice
        libaio
        posixaio
        falloc
        e4defrag
        splice
        mtd
        sg
        binject
  • また個別のioエンジンが持つオプション一覧及びその詳細は --enghelp=<engine>,<cmd> 確認できる
[comicsong@comicsong fio]$ fio --enghelp=cpuio
cpuload                 : Use this percentage of CPU
  cpuchunks             : Length of the CPU burn cycles (usecs)
exit_on_io_done         : Exit when IO threads finish
[comicsong@comicsong fio]$ fio --enghelp=cpuio,cpuload
             cpuload: Use this percentage of CPU
                type: integer value (opt=100)
             default: no default

CPUのベンチマーク

  • 例としてCPUのベンチマークを実行する

  • jobファイルは前述のサンプルのcpuioのruntimeを伸ばしたもの

[global]
ioengine=cpuio
time_based
runtime=300

[burn50percent]
cpuload=50
  • まずはサンプル通り10秒で実施する
[comicsong@comicsong fio]$ fio cpu.ini -runtime 10
fio-2.13-18-gc915
Starting 1 process
burn50percent: ioengine=cpuio, cpuload=50, cpucycle=50000
Jobs: 1 (f=1): [R(1)] [100.0% done] [0KB/0KB/0KB /s] [0/0/0 iops] [eta 00m:00s]
burn50percent: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=17197: Mon Aug  1 20:53:54 2016
    lat (msec) : 100=100.00%
  cpu          : usr=50.02%, sys=0.00%, ctx=104, majf=0, minf=20
  IO depths    : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=0.0%
     submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     issued    : total=r=100/w=0/d=0, short=r=0/w=0/d=0, drop=r=0/w=0/d=0
     latency   : target=0, window=0, percentile=100.00%, depth=1

Run status group 0 (all jobs):
  • ディスクデバイスにIOを発生させるわけではないのでI/O回りは基本カラ

    • cpu の項目がusr=50.02% とCPU負荷のみ発生していることがわかる
  • 負荷発生コアを確認

    • テスト環境は2C4TのIntel Core i3 T2100になる。4Tのうちどのような負荷になっているかを確認する
  • screen で前述のfioを実行しつつ dstat -C 0,1,2,3 を実行、抜粋する
-------cpu0-usage--------------cpu1-usage--------------cpu2-usage--------------cpu3-usage------>
usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   1  99   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  1   0  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  1   0  99   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  1   0  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  1   0  99   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   1  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   1  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  1   0  99   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 51   0  49   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  1   0  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   1  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  1   0  99   0   0   0:  0   1  99   0   0   0:  0   1  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   1  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  • 1スレッド中の50% の利用ということがわかる
  • また同様にvmstatも確認する
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 2  0 516192 2293896      0 1108872    0    0     0    56  672  350 13  0 87  0  0
 1  0 516192 2293896      0 1108876    0    0     0     0  656  313 13  0 88  0  0
 1  0 516192 2293896      0 1108876    0    0     0     0  653  313 12  0 87  0  0
 1  0 516192 2293896      0 1108876    0    0     0     0  653  313 13  0 87  0  0
  • こちらも同じく4スレッド中の1スレッドの50% = 全体の12.5%の近似値となった

  • 以上の事からオプション項目の cpuload はスレッドに対するものだと予測できる

    • ではプロセス数を増やすとどうなるか
  • jobファイルのセッション箇所を以下のように numjobs=2を追記編集した
[burn50percent]
numjobs=2
cpuload=50
  • 同様にdstatで計測
-------cpu0-usage--------------cpu1-usage--------------cpu2-usage--------------cpu3-usage------>
usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq:usr sys idl wai hiq siq>
  1   0  99   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  1   1  98   0   0   0:  1   0  99   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   1  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 51   0  49   0   0   0>
  1   1  98   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  1   0  99   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  0   0 100   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  1   0  99   0   0   0:  0   0 100   0   0   0: 50   0  50   0   0   0: 50   0  50   0   0   0>
  • 1スレッドあたり50%が2スレッドで全体の25%の負荷となった
  • 以上から、パーセンテージ表記の想定通りの負荷にするためにはスレッド数の考慮が必要

  • おまけ。負荷発生の方法 strace fio cpu.ini にてどんな方法でcpu負荷を発生させているか確認

stat("/tmp/fio-dump-status", 0x7fff46895820) = -1 ENOENT (No such file or directory)
nanosleep({0, 10000000}, NULL)          = 0
wait4(17442, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0
wait4(17443, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0
stat("/tmp/fio-dump-status", 0x7fff46895820) = -1 ENOENT (No such file or directory)
nanosleep({0, 10000000}, NULL)          = 0
wait4(17442, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0
wait4(17443, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0
stat("/tmp/fio-dump-status", 0x7fff46895820) = -1 ENOENT (No such file or directory)
nanosleep({0, 10000000}, NULL)          = 0
wait4(17442, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0
wait4(17443, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0
stat("/tmp/fio-dump-status", 0x7fff46895820) = -1 ENOENT (No such file or directory)
nanosleep({0, 10000000}, NULL)          = 0
wait4(17442, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0
wait4(17443, 0x7fff46896894, WNOHANG, NULL) = 0

まとめ

  • fioはディスクデバイス以外への負荷発生も行える
  • ちょっとした負荷 が欲しいときに覚えていれば役に立つかもしれない
  • gitのサンプルファイルが参考になる