iostat命令统计的磁盘I/O延迟通常是以毫秒（ms）为单位，例如在输出中的await字段表示的是平均服务时间，包括等待时间和处理时间，这个值就是以毫秒为单位。
然而，要获取更精确到微秒级别（us）的磁盘I/O延迟信息，传统的iostat可能无法直接提供。Linux内核本身可以支持纳秒级的精度记录和查询，但iostat工具默认不显示这么详细的数据。
如果需要更详细的I/O延迟统计数据，可以考虑以下方法：
- 使用其他工具：比如
blktrace和blkparse工具组合可以提供非常详细的块设备请求级别的跟踪，包括每个请求的纳秒级精确延时。 - 直接读取/proc文件系统：
-
/sys/block/<device>/stat文件包含了一些基于操作系统的统计信息，虽然不是所有数据都是微秒级的，但部分字段如“_io_ticks”可以间接推算出延迟。/sys/block/<device>/queue/hw_sector_size、/sys/block/<device>/queue/physical_block_size以及/sys/block/<device>/queue/logical_block_size等可以获取磁盘块大小相关的信息，结合I/O次数和时间可以计算更细致的延迟。
- 内核调试接口或模块：对于特定场景，可能需要使用内核的debugfs或其他内核模块提供的更精细粒度的性能指标。
- 自定义脚本或工具：根据需求编写自定义脚本或工具，通过读取底层硬件提供的接口或者内核暴露的详细统计信息，实现对I/O延迟的微秒级别统计。
在Linux下获取us级别的IO读写延迟，可以利用blktrace和blkparse工具进行跟踪分析。以下是一个简单的使用示例：
首先，通过blktrace收集I/O操作的详细信息：
sudo blktrace -d /dev/sda -o trace.dat
这里 /dev/sda 是你想要监控的块设备，替换为你实际需要监控的设备名。
然后，当完成所需的操作后，停止blktrace并使用blkparse解析收集的数据：
sudo blkparse -i trace.dat > parsed.txt
虽然blktrace和blkparse默认提供的是纳秒级（ns）的精度，但它们提供的数据量非常详细，你可以从中计算出每次I/O请求的精确延迟。
然而，如果编写一个直接从内核接口获取微秒级别延迟的C程序，那么这将涉及更复杂的内核编程，包括设置内核事件跟踪点、处理中断上下文以及解析硬件特定的计时器等。这样的程序通常不会短小简洁，而且对内核编程有较高的要求。
以下是一个简化的概念性伪代码，展示如何从内核角度追踪I/O延迟（请注意这并不是一个可以直接编译运行的完整程序，仅作为理解参考）：
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/hrtimer.h>
#include <linux/blkdev.h>
struct io_trace {
struct request *req;
ktime_t start_time, end_time;
};
static void io_start(struct request_queue *q, struct request *req)
{
struct io_trace *trace = req->end_io_data;
trace->req = req;
trace->start_time = ktime_get();
}
static void io_end(struct request *req)
{
struct io_trace *trace = req->end_io_data;
trace->end_time = ktime_get();
// 计算延迟（单位为纳秒）
u64 latency = ktime_us_delta(trace->end_time, trace->start_time);
// 打印或记录延迟
printk(KERN_INFO "I/O latency: %lld usn", latency);
}
int init_module(void)
{
struct io_trace trace;
struct request_queue *q = bdev_get_queue(sb->s_bdev);
// 初始化io_trace结构体
memset(&trace, 0, sizeof(trace));
req->end_io_data = &trace;
// 注册回调函数
blk_add_trace_hook(q, io_start, BLK_TA_QUEUE);
blk_set_completion_callback(req, io_end);
return 0;
}
void cleanup_module(void)
{
// 清理注册的回调函数...
}
以上代码仅为示意，实际应用中需要考虑模块初始化、内存管理、错误处理等诸多复杂因素，并且需要了解内核驱动开发的相关知识才能正确实现。对于大部分应用场景，使用现成的性能分析工具如blktrace会更为便捷和可靠。
原文地址:https://blog.csdn.net/zhuzongpeng/article/details/135330128
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