Identifichiamo i processi con attività disco in Linux

TL;DR: questo articolo descrive un metodo semplice, veloce e affidabile per identificare i programmi Linux che scrivono dati su disco, utile per individuare un'elevata o anomala attività del sottosistema disco, e per valutare le spese generali del file system. Questo è particolarmente rilevante per gli SSD nei PC, EMMC e memoria Flash nei computer single-board.
Durante la stesura dell'articolo è emerso che la scrittura di alcuni kilobyte di dati nel file system BTRFS porta alla scrittura di 3 megabyte di dati reali sul disco.

Introduzione

«Oh, stupido, le celle di memoria dei moderni SSD si guasteranno dopo decenni di uso normale, non c'è motivo di preoccuparsi, e tanto meno di trasferire swap, macchine virtuali e la cartella del profilo del browser su HDD» — è la risposta tipica alla domanda sulla affidabilità degli SSD con una garanzia di ≈150 TBW. Se calcoliamo quanto dati può scrivere un software tipico, sembra che 10-20 GB al giorno sia già una cifra elevata, poniamo un massimo di 40 GB, dove si può andare oltre. Con queste cifre la risposta è abbastanza ragionevole — ci vorrebbero 10 anni per raggiungere garantiti valori per il numero di riscrittura delle celle, con 40 GB di dati scritti ogni giorno.
Tuttavia, in 6 anni ho già utilizzato il mio terzo SSD: il primo ha avuto un guasto al controller, e il secondo ha iniziato a spostare i dati tra le celle diverse volte al giorno, causando ritardi di 30 secondi nella gestione della scrittura.

Dopo 7 mesi di utilizzo del nuovo SSD, ho deciso di controllare la quantità di dati scritti, come riportato dallo stesso disco tramite SMART.
19,7 TB.
In soli 7 mesi ho utilizzato il 13% della quantità garantita di dati scritti, tenendo presente che è stato configurato secondo le raccomandazioni per l'allineamento delle partizioni e la configurazione del file system, il swap è quasi inesistente, i dischi di macchine virtuali sono ospitati su HDD!
Questa è una cifra anormalmente alta; a questo ritmo, il TBW garantito verrà superato prima di raggiungere il termine di garanzia di 5 anni del disco. Inoltre, il mio computer non può scrivere 93 gigabyte al giorno! È necessario verificare quanti dati vengono scritti sul disco in 10 minuti...

Totale:
Scritture in coda: 24.712, 2.237MiB
Scritture completate: 25.507, 2.237MiB
Unioni di scrittura: 58, 5.472KiB

2.2 GiB, wow!

Determinare la quantità di dati scritti su un'unità disco

Se il tuo dispositivo supporta S.M.A.R.T. (SSD, EMMC, alcune MicroSD industriali), la prima cosa da fare è richiedere i dati dall'unità utilizzando i programmi smartctl, skdump o mmc (dalla suite mmc-utils).

Esempio di output del programma smartctl

$ sudo smartctl -a /dev/sdb
smartctl 7.0 2019-03-31 r4903 [x86_64-linux-5.3.11-200.fc30.x86_64] (compilazione locale)
Copyright (C) 2002-18, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org

=== INIZIO DELLA SEZIONE INFORMAZIONI ===
Famiglia Modello:     SSD basati su Samsung
Modello Dispositivo:  Samsung SSD 860 EVO mSATA 250GB
Numero di serie:     S41MNC0KA13477K
ID Dispositivo LU WWN: 5 002538 e700fa64b
Versione del Firmware: RVT41B6Q
Capacità Utente:    250 059 350 016 byte [250 GB]
Dimensione Settore:  512 byte logico/fisico
Frequento di Rotazione: Dispositivo a Stato Solido
Fattore di Forma:    mSATA
Dispositivo è:      Nella database smartctl [per dettagli usare: -P show]
Versione ATA:      ACS-4 T13/BSR INCITS 529 revisione 5
Versione SATA:     SATA 3.1, 6.0 Gb/s (corrente: 3.0 Gb/s)
Ora Locale:        Mar Nov 19 01:48:50 2019 MSK
Supporto SMART:    Disponibile - dispositivo ha capacità SMART.
Supporto SMART:    Abilitato

=== INIZIO DELLA SEZIONE LETTURA DATI SMART ===
Risultato del test di autovalutazione della salute globale SMART: SUPERATO

Valori SMART Generali:
Stato raccolta dati offline:  (0x00) Attività di raccolta dati offline
                                        non è mai stata avviata.
                                        Raccolta dati offline automatica: Disabilitata.
Stato di esecuzione del test autonomo: (   0) La precedente routine di test autonomo è stata completata
                                        senza errore o nessun test autonomo è mai stato
                                        eseguito.
Tempo totale per completare la raccolta di dati offline: (    0) secondi.
Raccolta dati offline
capacità:                    (0x53) SMART esegui Offline immediato.
                                        Supporto raccolta dati offline automatica on/off.
                                        Sospendi raccolta offline su nuovo
                                        comando.
                                        Nessuna scansione della superficie offline supportata.
                                        Test autonomo supportato.
                                        Nessun test di trasporto supportato.
                                        Test selettivo supportato.
Capacità SMART:            (0x0003) Salva i dati SMART prima di entrare
                                        in modalità risparmio energetico.
                                        Supporta il timer di salvataggio automatico SMART.
Capacità di registrazione degli errori: (0x01) Registrazione errori supportata.
                                        Registrazione Generale supportata.
Routine di autodiagnosi 
tempo di polling raccomandato: (   2) minuti.
Routine di autodiagnosi estesa
tempo di polling raccomandato: (  85) minuti.
Capacità SCT:              (0x003d) Stato SCT supportato.
                                        Controllo Recupero Errore SCT supportato.
                                        Controllo Funzione SCT supportato.
                                        Tabella Dati SCT supportata.

Numero di revisione della Struttura Dati Attributi SMART: 1
Attributi SMART Specifici del Venditore con Soglie:
ID# NOME_ATTRIBUTO         FLAG     VALORE PEGGIORE SOGLIA TIPO      AGGIORNATO  QUANDO_FALLITO VALORE_REALE
  5 Settori_Riassegnati_Ct   0x0033   100   100   010    Pre-failure  Sempre       -       0
  9 Ore_Accesso            0x0032   098   098   000    Vecchiaia    Sempre       -       5171
 12 Conteggio_Cicli_Potenza 0x0032   099   099   000    Vecchiaia    Sempre       -       459
177 Conteggio_Livellamento   0x0013   096   096   000    Pre-failure  Sempre       -       62
179 Conteggio_Blok_Riservati_Usati 0x0013   100   100   010    Pre-failure  Sempre       -       0
181 Conteggio_Fallimenti_Programmazione 0x0032   100   100   010    Vecchiaia    Sempre       -       0
182 Conteggio_Fallimenti_Cancellazione 0x0032   100   100   010    Vecchiaia    Sempre       -       0
183 Blocco_Cattivo_Runtime   0x0013   100   100   010    Pre-failure  Sempre       -       0
187 Conteggio_Errore_Incorreggibile 0x0032   100   100   000    Vecchiaia    Sempre       -       0
190 Temperatura_Flusso_Aereo 0x0032   058   039   000    Vecchiaia    Sempre       -       42
195 Tasso_Errore_ECC        0x001a   200   200   000    Vecchiaia    Sempre       -       0
199 Conteggio_Errore_CRC     0x003e   100   100   000    Vecchiaia    Sempre       -       0
235 Conteggio_Ripristino_POR 0x0012   099   099   000    Vecchiaia    Sempre       -       29
241 Totale_LBAs_Scritti       0x0032   099   099   000    Vecchiaia    Sempre       -       38615215765

Versione Registro Errori SMART: 1
Nessun Errore Registrato

Registro Test Autonomo SMART struttura numero revisione 1
Nessun test autonomo è stato registrato.  [Per eseguire test autonomi, usa: smartctl -t]

Registro Test Autonomo Selettivo struttura numero revisione 1
 SPAN  MIN_LBA  MAX_LBA  STATO_TEST_ATTUALE
    1        0        0  Non_in_corso
    2        0        0  Non_in_corso
    3        0        0  Non_in_corso
    4        0        0  Non_in_corso
    5        0        0  Non_in_corso
Flags test autonomo selettivo (0x0):
  Dopo aver esaminato gli span selezionati, NON leggere-scan il resto del disco.
Se il test autonomo selettivo è in attesa al riavvio, riprendi dopo 0 minuti di ritardo.

Il mio SSD memorizza la quantità di dati scritti nel parametro 241 Total_LBAs_Written, in blocchi logici (LBA), e non in byte. La dimensione del blocco logico nel mio caso è di 512 byte (visibile nell'output di smartctl, in Size del settore). Per ottenere i byte, bisogna moltiplicare il valore del parametro per 512.

38615215765 × 512 ÷ 1000 ÷ 1000 ÷ 1000 ÷ 1000 = 19,770 TB
38615215765 × 512 ÷ 1024 ÷ 1024 ÷ 1024 ÷ 1024 = 17,981 TiB

Programma skdump il mio SSD cerca di interpretare il valore di Total_LBAs_Written in modo errato, il che provoca l'output 1296217.695 TB, il che è ovviamente incorretto.

Per conoscere la quantità di informazioni scritte a livello di dispositivo, utilizzeremo il programma btrace incluso nel pacchetto blktrace. Esso mostra sia statistiche complessive per tutto il tempo di funzionamento del programma, sia processi e thread separati (compresi i core) che hanno effettuato la scrittura.

Esegui il seguente comando per raccogliere informazioni per 10 minuti, dove /dev/sdb è il tuo disco:

# btrace -w 600 -a write /dev/sdb

Output tipico del comando

…
  8,16   0     3253    50.085433192     0  C  WS 125424240 + 64 [0]
  8,16   0     3254    50.085550024     0  C  WS 193577744 + 64 [0]
  8,16   0     3255    50.085685165     0  C  WS 197246976 + 64 [0]
  8,16   0     3256    50.085936852     0  C  WS 125736264 + 128 [0]
  8,16   0     3257    50.086060780     0  C  WS 96261752 + 64 [0]
  8,16   0     3258    50.086195031     0  C  WS 94948640 + 64 [0]
  8,16   0     3259    50.086327355     0  C  WS 124656144 + 64 [0]
  8,16   0     3260    50.086843733 15368  C WSM 310218496 + 32 [0]
  8,16   0     3261    50.086975238   753  A WSM 310218368 + 32 <- (8,20) 291339904
  8,16   0     3262    50.086975560   753  Q WSM 310218368 + 32 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3263    50.086977345   753  G WSM 310218368 + 32 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3264    50.086978072   753  I WSM 310218368 + 32 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3265    50.086979159   753  D WSM 310218368 + 32 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3266    50.087055685     0  C WSM 310218368 + 32 [0]
  8,16   0     3267    50.087060168   753  A WSM 310218592 + 160 <- (8,20) 291340128
  8,16   0     3268    50.087060367   753  Q WSM 310218592 + 160 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3269    50.087061242   753  G WSM 310218592 + 160 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3270    50.087061698   753  I WSM 310218592 + 160 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3271    50.087062361   753  D WSM 310218592 + 160 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3272    50.087386179     0  C WSM 310218592 + 160 [0]
  8,16   0     3273    50.087436417 15368  A FWS 0 + 0 <- (253,1) 0
  8,16   0     3274    50.087437471 15368  Q FWS [LS Thread]
  8,16   0     3275    50.087440862 15368  G FWS [LS Thread]
  8,16   0     3276    50.088300047     0  C  WS 0 [0]
  8,16   0     3277    50.088470917   753  A WFSM 18882688 + 8 <- (8,20) 4224
  8,16   0     3278    50.088471091   753  Q WFSM 18882688 + 8 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3279    50.088471688   753  G WFSM 18882688 + 8 [dmcrypt_write/2]
  8,16   0     3280    50.088474334 32254  D WSM 18882688 + 8 [kworker/0:2H]
  8,16   0     3281    50.088515572     0  C WSM 18882688 + 8 [0]
  8,16   0     3282    50.089229069     0  C WSM 18882688 [0]
CPU0 (8,16):
 Reads Queued:           0,        0KiB  Writes Queued:         345,   25,932KiB
 Read Dispatches:        0,        0KiB  Write Dispatches:      331,   25,788KiB
 Reads Requeued:         0               Writes Requeued:         0
 Reads Completed:        0,        0KiB  Writes Completed:    1,597,  117,112KiB
 Read Merges:            0,        0KiB  Write Merges:            1,       16KiB
 Read depth:             0               Write depth:           177
 IO unplugs:             0               Timer unplugs:           0
CPU1 (8,16):
 Reads Queued:           0,        0KiB  Writes Queued:         502,   39,948KiB
 Read Dispatches:        0,        0KiB  Write Dispatches:      495,   40,076KiB
 Reads Requeued:         0               Writes Requeued:         0
 Reads Completed:        0,        0KiB  Writes Completed:        0,        0KiB
 Read Merges:            0,        0KiB  Write Merges:            0,        0KiB
 Read depth:             0               Write depth:           177
 IO unplugs:             0               Timer unplugs:           0
CPU2 (8,16):
 Reads Queued:           0,        0KiB  Writes Queued:         297,   26,800KiB
 Read Dispatches:        0,        0KiB  Write Dispatches:      287,   26,800KiB
 Reads Requeued:         0               Writes Requeued:         0
 Reads Completed:        0,        0KiB  Writes Completed:        0,        0KiB
 Read Merges:            0,        0KiB  Write Merges:            0,        0KiB
 Read depth:             0               Write depth:           177
 IO unplugs:             0               Timer unplugs:           0
CPU3 (8,16):
 Reads Queued:           0,        0KiB  Writes Queued:         418,   24,432KiB
 Read Dispatches:        0,        0KiB  Write Dispatches:      408,   24,448KiB
 Reads Requeued:         0               Writes Requeued:         0
 Reads Completed:        0,        0KiB  Writes Completed:        0,        0KiB
 Read Merges:            0,        0KiB  Write Merges:            2,      272KiB
 Read depth:             0               Write depth:           177
 IO unplugs:             0               Timer unplugs:           0

Total (8,16):
 Reads Queued:           0,        0KiB  Writes Queued:       1,562,  117,112KiB
 Read Dispatches:        0,        0KiB  Write Dispatches:    1,521,  117,112KiB
 Reads Requeued:         0               Writes Requeued:         0
 Reads Completed:        0,        0KiB  Writes Completed:    1,597,  117,112KiB
 Read Merges:            0,        0KiB  Write Merges:            3,      288KiB
 IO unplugs:             0               Timer unplugs:           0

Throughput (R/W): 0KiB/s / 2,338KiB/s
Events (8,16): 9,287 entries
Skips: 0 forward (0 -   0.0%)

btrace permette di visualizzare facilmente la reale quantità di dati registrati, ma capire quali programmi stanno effettuando la scrittura è complicato dalla sua uscita.

Identificazione dei programmi che scrivono sull'unità

Programma iotop visualizzerà i processi che scrivono sul disco e la dimensione dei dati registrati.
I seguenti parametri offrono il riassunto più comodo:

# iotop -obPat

Esempio di uscita del programma

02:55:47 Totale LETTURA DISCO:       0.00 B/s | Totale SCRITTURA DISCO:      30.65 K/s
02:55:47 LETTURA DISCO ATTUALE:       0.00 B/s | SCRITTURA DISCO ATTUALE:       0.00 B/s
    TEMPO  PID  PRIO  UTENTE     LETTURA DISCO  SCRITTURA DISCO  SWAPIN      IO    COMANDO
b'02:55:47   753 be/4 root          0.00 B      0.00 B  0.00 %  0.04 % [dmcrypt_write/2]'
b'02:55:47   788 be/4 root         72.00 K     18.27 M  0.00 %  0.02 % [btrfs-transacti]'
b'02:55:47 15057 be/4 valdikss    216.00 K    283.05 M  0.00 %  0.01 % firefox'
b'02:55:47  1588 ?dif root          0.00 B      0.00 B  0.00 %  0.00 % Xorg -nolisten tcp -auth /var/run/sddm/{398f030f-9667-4dff-b371-81eaae48dfdf} -background none -noreset -displayfd 18 -seat seat0 vt1'
b'02:55:47 15692 be/4 valdikss    988.00 K      9.41 M  0.00 %  0.00 % python3 /usr/bin/gajim'
b'02:55:47 15730 ?dif valdikss      9.07 M      0.00 B  0.00 %  0.00 % telegram-desktop --'
b'02:55:47  2174 ?dif valdikss   1840.00 K      2.47 M  0.00 %  0.00 % yakuake'
b'02:55:47 19827 be/4 root         16.00 K    896.00 K  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:7-events_unbound]'
b'02:55:47 19074 be/4 root         16.00 K    480.00 K  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:4-btrfs-endio-write]'
b'02:55:47 19006 be/4 root         16.00 K   1872.00 K  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:1-events_unbound]'
b'02:55:47  1429 be/4 root        484.00 K      0.00 B  0.00 %  0.00 % accounts-daemon'
b'02:55:47 15820 be/4 valdikss    312.00 K      0.00 B  0.00 %  0.00 % firefox -contentproc -childID 6 -isForBrowser -prefsLen 7894 -prefMapSize 223880 -parentBuildID 20191022164834 -greomni /usr/lib64/firefox/omni.ja -appomni /usr/lib64/firefox/browser/omni.ja -appdir /usr/lib64/firefox/browser 15057 tab'
b'02:55:47  2125 ?dif valdikss      0.00 B     92.00 K  0.00 %  0.00 % plasmashell'
b'02:55:47  1268 be/3 root          0.00 B      4.00 K  0.00 %  0.00 % auditd'
b'02:55:47  1414 be/4 root          0.00 B      4.00 K  0.00 %  0.00 % sssd_nss --uid 0 --gid 0 --logger=files'
b'02:55:47 15238 be/4 valdikss      0.00 B      4.00 K  0.00 %  0.00 % thunderbird'
b'02:55:47 18605 be/4 root          0.00 B      3.19 M  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:0-btrfs-endio-write]'
b'02:55:47 18867 be/4 root          0.00 B     96.00 K  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:5-btrfs-endio-meta]'
b'02:55:47 19070 be/4 root          0.00 B    160.00 K  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:2-btrfs-freespace-write]'
b'02:55:47 19645 be/4 root          0.00 B      2.17 M  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:3-events_unbound]'
b'02:55:47 19982 be/4 root          0.00 B    496.00 K  0.00 %  0.00 % [kworker/u16:6-btrfs-endio-write]'

Colpisce Firefox, che ha registrato 283 megabyte in pochi minuti di utilizzo di iotop.

Determinazione dei file in cui viene effettuata la scrittura

Informazioni sul processo che danneggia il disco — buono, ma i percorsi su cui avviene la scrittura — ancora meglio.

Utilizzeremo il programma fatrace, che monitora le modifiche nel filesystem.

# fatrace -f W

Esempio di uscita del programma

firefox(15057): CW /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/moz-extension+++e5c304fb-af40-498a-9ba8-47eb0416e933^userContextId=4294967295/idb/3647222921wleabcEoxlt-eengsairo.sqlite-wal
firefox(15057): CW /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/moz-extension+++e5c304fb-af40-498a-9ba8-47eb0416e933^userContextId=4294967295/idb/3647222921wleabcEoxlt-eengsairo.sqlite
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): CW /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/usage-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/usage
firefox(15057): CW /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/usage
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite-wal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite-wal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite-wal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite-wal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite-wal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite-wal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite-wal
firefox(15057): CW /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/https+++habr.com/ls/data.sqlite-journal
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite
firefox(15057): W /home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/webappsstore.sqlite

Fatrace non riesce a mostrare la quantità di dati registrati a causa dell'utilizzo di un tracciamento piuttosto semplice che tiene conto delle richieste ai file tramite inotify.

Dall'output si può vedere come Habr salva il mio articolo nella memoria locale del browser mentre lo scrivo, e anche l'estensione Group Speed Dial, la quale, come scoperto grazie a fatrace, legge i suoi dati ogni 30 secondi. Legge, non scrive: CW davanti al file indica che il file viene aperto in lettura e scrittura, con la creazione simultanea del file se non è presente (si attiva openat con il flag O_RDWR|O_CREAT), ma non indica che siano state effettivamente scritte informazioni nel file.

Per sicurezza, utilizziamo strace, filtrando le chiamate di sistema ai file:

strace -yy -e trace=open,openat,close,write -f -p 15057 2>&1 | grep extension

Output del comando

[pid 20352] openat(AT_FDCWD, "/home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/moz-extension+++e5c304fb-af40-498a-9ba8-47eb0416e933^userContextId=4294967295/idb/3647222921wleabcEoxlt-eengsairo.sqlite", O_RDWR|O_CREAT|O_CLOEXEC, 0644) = 153
[pid 20352] read(153, "SQLite format 3 20 22 @   d 23"..., 100) = 100
[pid 20352] read(153, "SQLite format 3 20 22 @   d 23"..., 4096) = 4096
[pid 20352] openat(AT_FDCWD, "/home/valdikss/.mozilla/firefox/xyf4vqh2.default/storage/default/moz-extension+++e5c304fb-af40-498a-9ba8-47eb0416e933^userContextId=4294967295/idb/3647222921wleabcEoxlt-eengsairo.sqlite-wal", O_RDWR|O_CREAT|O_CLOEXEC, 0644) = 166
…
[pid 20352] read(54, " r4304364354354364-  4204!4'414" 250 &"..., 4096) = 4096
[pid 20352] read(54, " 136Pt2262504 O24532016:"16.27 r245306>2461t1q370"..., 4096) = 4096
[pid 20352] close(77) = 0
[pid 20352] close(54) = 0

Nessuna chiamata presente write(), il che indica l'assenza di registrazione nel file.

Definizione dei costi generali del file system

Una grande differenza nelle letture iotop e btrace mi ha portato a testare il file system registrando manualmente i dati in un file e tracciando le letture di btrace.

Se escludiamo completamente la scrittura su disco, avviando in modalità emergenza di systemd, e registriamo manualmente un paio di byte di dati in un file esistente, btrace su SSD con btrfs riporta una scrittura di 3 megabyte di dati reali. Un file system appena creato su una chiavetta USB da 8 GB scrive almeno 264 KiB con un byte di scrittura.
In confronto, la scrittura di un paio di byte in un file su ext4 termina scrivendo 24 kilobyte di dati su disco.

Nel 2017, Jayashree Mohan, Rohan Kadekodi e Vijay Chidambaram hanno condotto uno studio sull'intensificazione della scrittura di diversi file system, i cui risultati per btrfs ed ext4 nella registrazione di 4 KB si allineano con i miei.

Identifichiamo i processi con attività disco in Linux

Conclusione e risultati

Attraverso le manipolazioni descritte è emerso che:

  1. La scrittura frequente degli stati dei lavori per la stampante da parte del demone di stampa CUPS in /var/cache/cups каждую минуту. Проблема устранена очисткой /var/spool/cups (хотя никаких заданий печати не было);
  2. Il fatto di leggere il database ogni 30 secondi dall'estensione Group Speed Dial per Firefox;
  3. Registrazione periodica dei log da parte di vari servizi di monitoraggio delle prestazioni in Fedora, che ha portato alla registrazione di diversi megabyte di dati su btrfs: pmcd.service, pmie.service, pmlogger.service;
  4. Un'enorme amplificazione nella scrittura di piccole quantità di dati utilizzando btrfs.

Conclusione: non è consigliabile utilizzare btrfs se i programmi scrivono frequentemente piccole quantità di dati (pochi kilobyte), altrimenti si trasformerà in megabyte di dati registrati. Questo è particolarmente valido per i computer a scheda singola con OS su MicroSD.

Fonte: habr.com

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