确定负责高I / O的特定文件

这是一个简单的问题，但这是我第一次真正要修复它：查找哪些特定文件/节点是大多数I / O的目标。我希望能够获得一般的系统概述，但是如果我必须提供PID或TID，那就可以了。

我想不必strace对弹出的程序进行操作iotop。优选地，使用与iotop通过文件逐项列出的工具相同的工具。我可以lsof用来查看mailman打开了哪些文件，但没有指出哪个文件正在接收I / O或接收了多少文件。

我曾在其他地方建议使用它，auditd但我不希望这样做，因为它将信息放入我们的审核文件中，我们将其用于其他目的，这似乎是我应该能够研究的问题通过这种方式。

我现在遇到的特定问题是LVM快照填充得太快。此后，我已经解决了该问题，但希望能够以这种方式解决此问题，而不是仅对ls所有打开的文件描述符执行一次，/proc/<pid>/fd以查看哪个增长最快。

这个问题有几个方面可以通过其他工具部分解决，但是似乎没有哪个工具可以提供您所需要的所有功能。

iotop

该工具显示哪些进程消耗最多的I / O。但是它缺少显示特定文件名的选项。

$ sudo iotop
Total DISK READ:       0.00 B/s | Total DISK WRITE:       0.00 B/s
  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND                                                        
    1 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % init
    2 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kthreadd]
    3 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [ksoftirqd/0]
    5 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kworker/u:0]
    6 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [migration/0]
    7 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [watchdog/0]

默认情况下top，除了磁盘I / O以外，它会按常规处理争夺CPU时间的进程。您可以使用-a开关哄骗它，以便为您提供30,000英尺的视线，以便随着时间的推移显示按过程的累积。

$ sudo iotop -a
Total DISK READ:       0.00 B/s | Total DISK WRITE:       0.00 B/s
  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND                                                        
  258 be/3 root          0.00 B    896.00 K  0.00 %  0.46 % [jbd2/dm-0-8]
22698 be/4 emma          0.00 B     72.00 K  0.00 %  0.00 % chrome
22712 be/4 emma          0.00 B    172.00 K  0.00 %  0.00 % chrome
 1177 be/4 root          0.00 B     36.00 K  0.00 %  0.00 % cupsd -F
22711 be/4 emma          0.00 B    120.00 K  0.00 %  0.00 % chrome
22703 be/4 emma          0.00 B     32.00 K  0.00 %  0.00 % chrome
22722 be/4 emma          0.00 B     12.00 K  0.00 %  0.00 % chrome

i *工具（inotify，iwatch等）

这些工具提供对文件访问事件的访问，但是需要将它们专门针对特定的目录或文件。因此，当调试性能问题时，当尝试跟踪未知进程的恶意文件访问时，它们并没有帮助。

此外，inotify框架没有提供有关正在访问的文件的任何详细信息。使用这些工具只能获得访问类型，因此没有有关来回移动的数据量的信息。

iostat

根据对给定设备（硬盘驱动器）或分区的访问来显示总体性能（读取和写入）。但没有提供有关哪些文件正在生成这些访问的任何见解。

$ iostat -htx 1 1
Linux 3.5.0-19-generic (manny)  08/18/2013  _x86_64_    (3 CPU)

08/18/2013 10:15:38 PM
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          18.41    0.00    1.98    0.11    0.00   79.49

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda
                  0.01     0.67    0.09    0.87     1.45    16.27    37.06     0.01   10.92   11.86   10.82   5.02   0.48
dm-0
                  0.00     0.00    0.09    1.42     1.42    16.21    23.41     0.01    9.95   12.22    9.81   3.19   0.48
dm-1
                  0.00     0.00    0.00    0.02     0.01     0.06     8.00     0.00  175.77   24.68  204.11   1.43   0.00

blktrace

此选项级别太低。它缺少关于正在访问哪些文件和/或索引节点的可见性，仅缺少原始块号。

$ sudo blktrace -d /dev/sda -o - | blkparse -i -
  8,5    0        1     0.000000000   258  A WBS 0 + 0 <- (252,0) 0
  8,0    0        2     0.000001644   258  Q WBS [(null)]
  8,0    0        3     0.000007636   258  G WBS [(null)]
  8,0    0        4     0.000011344   258  I WBS [(null)]
  8,5    2        1 1266874889.709032673   258  A  WS 852117920 + 8 <- (252,0) 852115872
  8,0    2        2 1266874889.709033751   258  A  WS 852619680 + 8 <- (8,5) 852117920
  8,0    2        3 1266874889.709034966   258  Q  WS 852619680 + 8 [jbd2/dm-0-8]
  8,0    2        4 1266874889.709043188   258  G  WS 852619680 + 8 [jbd2/dm-0-8]
  8,0    2        5 1266874889.709045444   258  P   N [jbd2/dm-0-8]
  8,0    2        6 1266874889.709051409   258  I  WS 852619680 + 8 [jbd2/dm-0-8]
  8,0    2        7 1266874889.709053080   258  U   N [jbd2/dm-0-8] 1
  8,0    2        8 1266874889.709056385   258  D  WS 852619680 + 8 [jbd2/dm-0-8]
  8,5    2        9 1266874889.709111456   258  A  WS 482763752 + 8 <- (252,0) 482761704
...
^C
...
Total (8,0):
 Reads Queued:           0,        0KiB  Writes Queued:           7,       24KiB
 Read Dispatches:        0,        0KiB  Write Dispatches:        3,       24KiB
 Reads Requeued:         0       Writes Requeued:         0
 Reads Completed:        0,        0KiB  Writes Completed:        5,       24KiB
 Read Merges:            0,        0KiB  Write Merges:            3,       12KiB
 IO unplugs:             2           Timer unplugs:           0

Throughput (R/W): 0KiB/s / 510KiB/s
Events (8,0): 43 entries
Skips: 0 forward (0 -   0.0%)

宽容

这是Linux内核的新增功能，也是受人欢迎的功能，因此仅在较新的发行版中（例如Ubuntu 12.10）。我的Fedora 14系统缺少它8-）。

它提供了inotify无需指定特定目录和/或文件即可获得的相同访问权限。

$ sudo fatrace
pickup(4910): O /var/spool/postfix/maildrop
pickup(4910): C /var/spool/postfix/maildrop
sshd(4927): CO /etc/group
sshd(4927): CO /etc/passwd
sshd(4927): RCO /var/log/lastlog
sshd(4927): CWO /var/log/wtmp
sshd(4927): CWO /var/log/lastlog
sshd(6808): RO /bin/dash
sshd(6808): RO /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.15.so
sh(6808): R /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.15.so
sh(6808): O /etc/ld.so.cache
sh(6808): O /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.15.so

上面显示了正在执行文件访问的进程ID和正在访问的文件，但是它并没有提供任何整体带宽使用率，因此每次访问都与其他访问没有区别。

那么该怎么办？

该fatrace选项显示最有希望的FINALLY提供了一个工具，它可以告诉你磁盘的使用情况汇总I / O基于正在访问的文件，而不是做访问的过程。

参考文献

• fatrace：报告系统范围的文件访问事件
• fatrace-报告系统范围的文件访问事件
• 另一个新的ABI用于幻想
• blktrace用户指南

我还没有得到答案，但是我确实写了这个脚本（最后），它似乎可以满足我的要求。我还没有在其他系统上测试过它，它是Linux特定的。

基本上，它只会绕strace30秒钟，过滤与文件相关的系统调用，并努力去除文件名。它会计算中该文件的出现次数，strace并向用户显示一个分页的摘要。这并不完美，但是对特定文件的系统调用次数与其执行的I / O量之间可能存在弱关联。

我还没有对它进行全面的测试，但是如果它不能立即使用，它应该为人们提供一个起点。如果将其充实，建议将其重新编写为更高级的语言（例如python）。

如果我在一个不太习惯的方式后一周内没有得到答案（即使这是另一个只计算特定进程的I / O的工具），我将接受此作为我后代的答案。

脚本：

#!/bin/bash

####
# Creates files underneath /tmp
# Requires commands: timeout  strace  stty
####
#
# All commands are GNU unless otherwise stated
#
##########################################################


####
## Initialization
####

outputFile=/tmp/out.$RANDOM.$$
uniqueLinesFile=/tmp/unique.$RANDOM.$$
finalResults=/tmp/finalOutput.txt.$$

if [ $# -ne 1 ]; then
    echo "USAGE: traceIO [PID]" >&2
    exit 2
fi

if ! [[ "$1" =~ ^[0-9]+$ ]]; then
    echo "USAGE: traceIO [PID]" >&2
    echo -e "\nGiven Process ID is not a number." >&2
    exit 2
fi

if [ ! -e /proc/$1 ]; then
    echo "USAGE: traceIO [PID]" >&2
    echo -e "\nThere is no process with $1 as the PID." >&2
    exit 2
fi

if [[ "x$PAGER" == "x" ]]; then

   for currentNeedle in less more cat; do

      which $currentNeedle >/dev/null 2>&1

      if [ $? -eq 0 ]; then
         PAGER=$currentNeedle
         break;
      fi

   done

  if [[ "x$PAGER" == "x" ]]; then

     echo "Please set \$PAGER appropriately and re-run" >&2
     exit 1

  fi

fi

####
## Tracing
####

echo "Tracing command for 30 seconds..."

timeout 30 strace -e trace=file -fvv -p $1 2>&1 | egrep -v -e "detached$" -e "interrupt to quit$" | cut -f2 -d \" > $outputFile

if [ $? -ne 0 ]; then
   echo -e "\nError performing Trace. Exiting"
   rm -f $outputFile 2>/dev/null
   exit 1
fi

echo "Trace complete. Preparing Results..."

####
## Processing
####

sort $outputFile | uniq > $uniqueLinesFile

echo -e "\n--------  RESULTS --------\n\n  #\t Path " > $finalResults
echo -e " ---\t-------" >> $finalResults

while IFS= read -r currentLine; do

   echo -n $(grep -c "$currentLine" "$outputFile")
   echo -e "\t$currentLine"

done < "$uniqueLinesFile" | sort -rn >> $finalResults

####
## Presentation
####

resultSize=$(wc -l $finalResults | awk '{print $1}')
currentWindowSize=$(stty size | awk '{print $1}')

  # We put five literal lines in the file so if we don't have more than that, there were no results
if [ $resultSize -eq 5 ]; then

   echo -e "\n\n No Results found!"

elif [ $resultSize -ge $currentWindowSize ] ; then

   $PAGER $finalResults

else

   cat $finalResults

fi

  # Cleanup
rm -f $uniqueLinesFile $outputFile $finalResults

您可以使用iwatch 使用iWatch

iWatch的使用非常简单，假设您想观看/ etc文件系统中的更改，只需在控制台中运行它即可

$ iwatch /etc

iwatch会告诉您此目录中是否有更改。如果您希望通过电子邮件收到通知：

$ iwatch -m admin@smsgw.local /etc

在这种情况下，管理员将收到电子邮件通知（也许您可以使用您的短信网关帐户，因此您随时随地都会收到警报）。如果要监视许多不同的目录，则可以使用配置文件。此配置文件是一个具有易于理解的结构的xml文件。