rwcheck：為嵌入式設備設計的讀寫壓測工具
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
我設計的一款讀寫壓測工具，開源在我的github倉庫
rwcheck是一個對嵌入式設備進行讀寫壓測的工具
什麼是rwcheck
正如其名，rwcheck工具用於讀寫壓測。它是什麼工作原理呢？為什麼要用rwcheck呢？
rwcheck的初衷是為嵌入式Linux設備提供讀寫冒煙測試的工具，在大壓力的IO測試中，確保存儲穩定。rwcheck也被用於讀寫掉電測試，在讀寫時掉電，並在上電後對掉電前寫入的文件進行檢查。
他有以下特點：
- 多種測試模式，覆蓋各種尺寸的測試文件
- 讀寫隨機數據，覆蓋到各種數據組合
- CRC校驗數據，錯誤即刻退出並保留問題現場
- 支援讀寫掉電，重啟後校驗歷史數據
- 動態獲取系統資訊，按存儲空間使用比例限制測試總大小
- 支援多執行緒寫，模擬真實使用場景
怎麼用rwcheck
下載與編譯
git clone https://github.com/gmpy/rwcheck.git rwcheck && make -C rwcheck使用說明
rwcheck -h可以獲取到使用說明
Usage: rwcheck [-h] [-d dir] [-t times] [-b size] [-e size] [-s size] [-u size] [-p percent] [-i input] [-j jobs] -h : show this massage and exit -d # : the diretory to check [default currect path] -t # : check times -b # : [up mode] set begin size -e # : [up mode] set end size -s # : [same mode] set file size -u # : set read/write buf size -p # : set maximum ratio of total flash size to check. Eg. -p 95 -i # : input path of file [default <check_dir>/rwcheck.org] if file don't existed, create 64K from /dev/urandom -j # : multiple jobs size trailing with k|m|g or not rwcheck work in 3 mode: 1. -s # : files have the same size, keep testing until no enough space 2. -b # : 2. -e # : file size increase by The multiplier of 2, loop from beginning to ending size until no enough space 3. none : file size is 50% of the free space, keep testing until the less space is less than 64K例如：
rwcheck -d /mnt/UDISK -b 128k -p 90 -j 2 -t 10000000上面命令的含義：
- 在 /mnt/UDISK 目錄下進行讀寫
- UP模式，測試從 128K 文件大小開始，使用默認最大文件大小（16G）
- 測試總大小為總容量的 90%
- 以 2個執行緒 同時寫
- 循環測試 10000000次
1次循環
-t <次數>可以指定循環測試次數，那麼，怎樣才是1次循環呢？
每一次循環，包含3個步驟：
- 寫：按不同模式要求創建多個文件，循環創建直至空間使用率達到設定的百分比
- 校驗：讀取每一個文件，校驗文件CRC值 (允許最後一個文件CRC校驗值錯誤)
- 刪除：刪除測試文件
Q：為什麼允許最後一個文件CRC校驗值錯誤？ A：因為在隨機掉電情況下，最後一個文件寫入不完整，會導致校驗值不準確，但實際上，這並不是錯誤 Q：為什麼有時候沒寫任何文件直接跳入到校驗環節？ A：當檢查到已有文件存在的時候，寫環節會跳過，進入到校驗環節，以此實現檢查上一次執行時創建的文件隨機數據
rwcheck寫入的數據是從/dev/urandom獲取的隨機數據，確保了測試覆蓋到儘可能多的數據組合。但這樣也存在個問題，當出現數據校驗出錯時，並沒有原始數據對比分析，怎麼辦呢？
rwcheck是這麼做的：
- 在每一次循環開始之前，從
/dev/urandom讀取一定大小的隨機數據到 rwcheck.org - rwcheck.org 作為數據源，從 rwcheck.org 循環讀，獲取足夠數據寫入到測試文件
- 一次測試循環後，刪除舊的 rwcheck.org 文件，以便下一次循環創建新的隨機數據源
由於一旦出錯rwcheck會即刻退出以保留現場，因此可以通過對比 rwcheck.org 與出錯文件，分析錯誤情況
測試日誌
root# rwcheck -d /mnt/UDISK -t 2 -b 128k -p 85 -j2 rwcheck: do read and write check version: v0.1.0 build: Compiled in Aug 20 2019 at 02:32:41 date: Mon Aug 19 18:01:21 2019 free/total ddr: 33/53 MB free/total flash: 62/63 MB flash filesystem ubifs set mode to Up Mode set file begin size to 128 KB set file end size to 1 GB set times to 2 set max percent of total space to 85% set buf size to 512 KB set check diretory as /mnt/UDISK set orgin file as /mnt/UDISK/rwcheck.org set jobs as 2 --- CREATE --- create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK (64K) create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK (64K) create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_1 ... OK (128K) create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_0 ... OK (128K) ...... create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_0 ... OK (64K) create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_1 ... OK (64K) --- CHECK --- check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK ...... check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_0 ... OK check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_1 ... OK --- REMOVE --- remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK ...... remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_0 ... OK remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_1 ... OK一旦出現錯誤，會列印類似的錯誤資訊
--- CREATE --- --- CHECK --- check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_0 ... OK check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_1 ... OK check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.2_0 ... FAILED (crc error) --- ERROR INFO --- file: rwcheck.c (573) errno: I/O error (5) info: /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.2_0 crc error測試模式
rwcheck支援3種測試模式，分別是AUTO模式，UP模式，SAME模式
不同測試模式下，測試文件大小會不一樣，測試文件大小策略可見函數 get_test_size() 。
| 模式 | 選項 | 特點 |
|---|---|---|
| AUTO | (default) | 每次測試取當前剩餘空間的一半做測試文件大小 |
| UP | -b/-e | 從設定的begin開始到設定的end結束，文件大小以2的倍數遞增 |
| SAME | -s | 固定每個測試文件的大小 |
AUTO模式
默認為 auto模式，在此模式下，每次測試的文件大小為剩餘分區空間的 50%（最大不允許超過4G），直至測試文件大小 小於64K 或 剩餘空間達到了設置的百分比。
因此，** auto模式 ** 也可以說是二分遞減模式
例如，當前剩餘空間為64M，測試百分比設置為95%，則創建的文件大小依次為：
32M -> 16M -> 8M -> 4M -> 1M在最後一次測試中，由於剩餘空間不足，因此跳過2M，直接測試1M大小文件
UP模式
與 auto模式 相反，up模式 是以2的倍數遞增，通過選項-b <開始大小>和-e <結束大小>設置遞增的範圍，直至 剩餘空間達到了設置的百分比 。
如果達到了設置的結束大小，但還有充足剩餘空間，則從設置的開始大小重新循環。
例如，當前剩餘空間為64M，測試百分比設置為95%，開始大小設置為128K，則創建的文件大小為：
128K -> 256K -> 512K -> 1M -> 2M -> 4M -> 8M -> 16M -> 128K -> 256K -> ...SAME模式
same模式 是固定測試文件大小，通過選項-s <文件大小>設置測試文件大小，循環創建文件直至 剩餘空間達到了設置的百分比 或 沒有充足空間繼續創建
例如，當前剩餘空間為64M，測試百分比設置為95%，設置固定大小為5M，則創建的文件大小為：
5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M