KDOC 182: ブロックサイズの違いによるパフォーマンスへの影響を調べる

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  • 作成
    • 2024-06-06 貴島
  • レビュー
    • 2024-06-10 貴島

概要

すべてのディスクI/Oは、ブロックごとに処理される。本だけ見てもあまりわからないので、コマンドでミニマルに試して理解を深める。

方法

  • dd はファイルをコピーするコマンド。オプションを細かく指定できる
  • /dev/zero は、0を無限に返す仮想デバイス

↓まず、ブロックサイズ1で保存してみる。8秒かかった。 

dd bs=1 count=2097152 if=/dev/zero of=tmp

2097152+0 records in
2097152+0 records out
2097152 bytes (2.1 MB, 2.0 MiB) copied, 8.1858 s, 256 kB/s

↓ブロックサイズ1024にして、コピーしてみる。↑と同じサイズだが、とても早い。 

dd bs=1024 count=2048 if=/dev/zero of=tmp

2048+0 records in
2048+0 records out
2097152 bytes (2.1 MB, 2.0 MiB) copied, 0.0131229 s, 160 MB/s

↓アラインメントしないバージョン。これで遅くなるはずなのだが、↑とあまり変わらなかった。サイズの問題だろうか。もっと大きなサイズにすると差が見えてくるとか。 

dd bs=1025 count=2048 if=/dev/zero of=tmp

2048+0 records in
2048+0 records out
2099200 bytes (2.1 MB, 2.0 MiB) copied, 0.0131522 s, 160 MB/s

システムコールの回数を比較する。 

strace dd bs=1 count=2097152 if=/dev/zero of=tmp 2>&1 | wc -l
strace dd bs=1024 count=2048 if=/dev/zero of=tmp 2>&1 | wc -l

4194377
4169

というわけで、ブロックサイズを増やすとパフォーマンスが改善するが、それはシステムコール数が減ったからだと考えられる。

関連

抽象。

  • 1回あたりの処理単位が小さすぎると、回数ぶんの固定コストで全体が極端に遅くなる
  • 理屈で予想した差が、小さな実験では表れないことがある

関連。

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