### fio中libaio与psync模式iops性能对比分析
#### 一、libaio模式下的调试与测试
在使用fio进行磁盘I/O性能测试时，libaio（Linux AIO，异步I/O）模式因其高效性被广泛采用。为了深入理解libaio模式下fio的工作原理，我们在libaio读写处理部分添加了调试代码。通过这些代码，我们发现每个线程都是从相同的偏移位置读取数据。
**具体操作：**
1. 在libaio相关的代码段中插入打印或日志记录语句，记录每次读写操作的具体细节。
2. 使用fio命令行工具配置相应的参数进行写测试。
从收集到的数据来看，即使存在多个并发线程，它们都倾向于从相同偏移量开始读取数据。这一现象有助于提高I/O操作的连续性和效率，从而提升整体的IOPS（每秒输入输出次数）。
#### 二、psync模式下的调试与测试
psync是另一种用于fio测试中的同步I/O模式。为了更全面地了解psync模式的性能表现，我们同样在psync读写代码中增加了调试代码，并进行了写测试。
**具体操作：**
1. 同样地，在psync相关的代码段中插入打印或日志记录语句，记录每次读写操作的具体细节。
2. 使用fio命令行工具配置相应的参数进行写测试。
测试结果显示，尽管采用了多线程并发的方式，但psync模式下的各个线程仍然从相同偏移量读取数据。这意味着虽然psync模式在实现上采用了同步机制，但在某些情况下其实际读写行为与libaio模式类似。
#### 三、libaio模式下写操作时间的统计
为了进一步探究libaio模式下写操作的实际耗时情况，我们增加了专门用于统计写操作时间的代码。
**具体操作：**
1. 在libaio写操作的关键路径上插入计时代码，记录写操作开始和结束的时间戳。
2. 使用fio工具进行写测试，获取并分析libaio写操作的平均耗时。
根据测试结果，libaio模式下单次写操作的时间大约在120微秒左右。
#### 四、psync模式下写操作时间的统计
接下来，我们对psync模式下的写操作时间也进行了统计。
**具体操作：**
1. 类似于libaio模式，我们也在psync模式的相关代码中增加了计时逻辑，记录写操作的时间消耗。
2. 使用fio工具进行写测试，获取并分析psync写操作的平均耗时。
测试结果显示，psync模式下单次写操作的时间大约为2200微秒左右，明显高于libaio模式。
#### 五、其他函数的耗时分析
除了上述主要的读写操作之外，我们还需要关注libaio和psync模式下其他关键函数的耗时情况。
1. **libaio模式下的数据预处理：** libaio模式中包含了数据预处理步骤，这一步骤对于准备读写数据至关重要。
- `fio_libaio_prep`函数用于初始化异步I/O上下文。
- `fio_libaio_queue`函数则负责将具体的读写请求加入到异步I/O队列中。
2. **psync模式下的数据处理：** psync模式没有明确的数据预处理阶段，其处理流程相对简单。
#### 六、总结
通过对libaio和psync两种模式下的fio测试结果进行综合分析，我们可以得出以下结论：
1. **单次写操作耗时：** 在单次写操作方面，libaio模式的平均耗时约为120微秒，而psync模式则高达2200微秒左右。
2. **多线程并发性能：** 在采用多线程并发的情况下，libaio模式展现出更高的IOPS性能，相比于psync模式，前者在单一线程测试中可以达到4-6倍的性能提升。
3. **额外开销：** 尽管libaio模式在数据预处理阶段存在一定的额外开销（如`fio_libaio_prep`和`fio_libaio_queue`等函数），但这并没有显著影响其整体的IOPS性能。
对于追求高IOPS的应用场景而言，libaio模式相比psync模式具有更为明显的优势。
