Question

我有一个C程序，它将32768个块写入，运行3.18.1内核的系统上的ext4文件系统，每个块大小为16K（总大小为512MB）。该程序的常规写入系统调用版本需要5.35秒来完成写入（由for循环之前和之后的gettimeofday测量）。然而，该程序的async io版本需要以下时间：

排队所有aio_writes（32768 aio_writes）：7.43秒
轮询完成每个IO请求：额外4.93秒

使用以下标志打开输出文件：O_WRONLY，O_CREAT，O_NONBLOCK

为什么异步io占用write（）时间的两倍以上？即使是time-to-queue-async-io-request / time-to-write-sync-io也是1.4。

由于有些人将其标记为主题，我查看了定义并决定粘贴代码 - 这似乎是它应该被标记为主题的唯一原因。我不是在问为什么代码不起作用，只是为什么aio比常规写入慢得多，特别是因为所有并行写入都是针对不同的块。这是aio代码，后跟非aio代码：

AIO计划

#define MAX_AIO        (16384*2)
#define BUFSIZE        16384

struct mys {
    int status;
    struct aiocb aio;
};

void set_aiocb(struct mys *aio, int num, int fd)
{
    int i;

    for (i = 0; i < num; i++) {
        aio[i].aio.aio_fildes = fd;
        aio[i].aio.aio_offset = BUFSIZE * i;
        aio[i].aio.aio_buf = malloc(BUFSIZE);
        set_buf(aio[i].aio.aio_buf, BUFSIZE, i);
        aio[i].aio.aio_nbytes = BUFSIZE;
        aio[i].aio.aio_reqprio = fd;
        aio[i].aio.aio_sigevent.sigev_notify = SIGEV_NONE;
        aio[i].aio.aio_sigevent.sigev_signo = SIGUSR1;
        aio[i].aio.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr = &aio[i];
        aio[i].aio.aio_lio_opcode = 0;
        aio[i].status = EINPROGRESS;
    }
}

void main(void)
{
    int fd = open("/tmp/AIO", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
    int i, open_reqs = MAX_AIO;
    struct mys aio[MAX_AIO];
    struct timeval start, end, diff;

    set_aiocb(aio, MAX_AIO, fd);

    gettimeofday(&start, NULL);
    for (i = 0; i < MAX_AIO; i++)
        aio_write(&aio[i].aio);

    while (open_reqs > 0) {
        for (i = 0; i < MAX_AIO; i++) {
            if (aio[i].status == EINPROGRESS) {
                aio[i].status = aio_error(&(aio[i].aio));
                if (aio[i].status != EINPROGRESS)
                    open_reqs--;
            }
        }
    }
    gettimeofday(&end, NULL);
    timersub(&end, &start, &diff);
    printf("%d.%d\n", (int)diff.tv_sec, (int)diff.tv_usec);
}

常规IO程序

#define MAX_AIO        (16384*2)
#define BUFSIZE        16384

char buf[MAX_AIO][BUFSIZE];
void main(void)
{
    int i, fd = open("/tmp/NON_AIO", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
    struct timeval start, end, diff;

    gettimeofday(&start, NULL);
    for (i = 0; i < MAX_AIO; i++)
        write(fd, buf[i], BUFSIZE);
    gettimeofday(&end, NULL);
    timersub(&end, &start, &diff);
    printf("%d.%d\n", (int)diff.tv_sec, (int)diff.tv_usec);
}

Answer 1

你并不是真的比较苹果和苹果。

在AIO代码中，每个写操作都有一个单独分配的缓冲区，因此程序分配了512 MiB（16 * 16 * 2 KiB）内存，以及AIO控制结构的32 K副本。必须分配，初始化该内存（如果set_buf()函数（未显示），则每个缓冲区获取不同的值 - 将缓冲区的每个字节设置为第三个参数的值），然后由内核复制到驱动程序，可能通过内核缓冲池。

在常规IO代码中，您有一个大的，连续的缓冲区，它被初始化为您写入磁盘的所有零。

为了使比较公平，您应该在两个程序中使用相同的基础结构，创建AIO结构，但是常规IO代码将简单地逐步执行结构，编写每个结构的数据部分（而AIO代码将表现出来）或多或少如图所示）。而且我希望你会发现，当你这样做时，性能会更接近相似。

aio_write比ext4上的普通写入花费更多时间？

AIO计划

常规IO程序

1 个答案: