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Peter Krumins
Asked: 2009-05-28 01:52:46 +0800 CST

谁能准确解释IOWait是什么？

  • 772

尽管我已经阅读了有关 iowait 的信息，但它对我来说仍然是个谜。

我知道这是 CPU 等待 IO 操作完成所花费的时间，但究竟是哪种 IO 操作呢？我也不确定，为什么它如此重要？CPU 不能在 IO 操作完成时做些别的事情，然后再回去处理数据吗？

还有什么是正确的工具来诊断哪些进程确实在等待 IO。

以及有哪些方法可以最大限度地减少 IO 等待时间？

io iowait

7 个回答

  1. 我知道这是 CPU 等待 IO 操作完成所花费的时间，但究竟是哪种 IO 操作呢？我也不确定，为什么它如此重要？CPU 不能在 IO 操作完成时做些别的事情，然后再回去处理数据吗？

    是的，当一个进程在 IO 上被阻塞时，操作系统会安排其他进程运行。但是在该进程中，除非它使用异步 IO，否则在任何 IO 操作完成之前它都不会进行。

    还有什么是正确的工具来诊断哪些进程确实在等待 IO。

    一些您可能会觉得有用的工具

    • iostat, 监控磁盘的服务时间
    • iotop（如果你的内核支持的话），监控每个进程的 IO 请求的分解
    • strace, 查看一个进程发出的实际操作

    以及有哪些方法可以最大限度地减少 IO 等待时间？

    • 确保您有可用的物理内存，以便操作系统可以在内存中缓存磁盘块
    • 将文件系统磁盘使用率保持在 80% 以下以避免过多碎片
    • 调整你的文件系统
    • 使用电池支持的阵列控制器
    • 执行 io 操作时选择好的缓冲区大小
    • 124

  2. 老问题，最近碰到了，但觉得现有的答案不够。

    IOWait 定义和属性

    IOWait（通常标记%wa在顶部）是空闲的子类别（%idle通常表示为除定义的子类别之外的所有空闲），这意味着 CPU 没有做任何事情。因此，只要 CPU 可以处理另一个进程，它就会这样做。此外，空闲、用户、系统、iowait 等是相对于 CPU 的度量。也就是说，可以把iowait看成是等待io造成的idle。

    准确地说，iowait 是接收和处理硬件中断所花费的时间占处理器节拍的百分比。软件中断通常单独标记为%si.

    重要性和潜在的误解

    IOWait 很重要，因为它通常是了解您是否在 IO 上遇到瓶颈的关键指标。但是没有 iowait 并不一定意味着你的应用程序在 IO 上没有瓶颈。考虑在一个系统上运行的两个应用程序。如果程序 1 严重 io 瓶颈，而程序 2 是重度 CPU 用户，则%user + %systemCPU 的使用率可能仍然约为 100%，相应地，iowait 将显示 0。但这只是因为程序 2 是密集型的，并且相对似乎什么也没说程序 1 因为所有这些都是从 CPU 的角度来看的。

    检测 IOWait 的工具

    查看 Dave Cheney 和 Xerxes 的帖子

    但也有一个简单的top将显示在%wa.

    减少 IOWait

    此外，由于我们现在即将进入 2013 年，除了其他人所说的之外，简单的 IO 存储设备的选择是负担得起的，即 SSD。固态硬盘太棒了！！！

    • 62

  3. 我发现此链接中的解释和示例非常有用：“iowait”到底是什么？. 顺便说一句，为了完整起见，这里的 I/O 是指磁盘 I/O，但也可以包括网络挂载磁盘（例如 nfs）上的 I/O，如另一篇文章中所述。

    我将引用一些重要的部分（以防链接失效），其中一些会重复其他人已经说过的话，但至少对我来说这些更清楚：

    一句话概括，'iowait' 是 CPU 空闲且至少有一个 I/O 正在进行的时间百分比。

    每个 CPU 可以处于以下四种状态之一：user、sys、idle、iowait。

    我想知道当系统准备好运行其他进程而一个进程正在等待 I/O 时会发生什么。下面解释它：

    如果 CPU 处于空闲状态，则内核将确定当前是否有至少一个 I/O 正在进行到本地磁盘或已从该 CPU 启动的远程安装磁盘 (NFS)。如果有，则“iowait”计数器加一。如果没有从该 CPU 启动的正在进行的 I/O，则“空闲”计数器加 1。

    这是一个例子：

    假设有两个程序在 CPU 上运行。一个是从磁盘读取的“dd”程序。另一个是不进行 I/O 但将 100% 的时间用于计算工作的程序。现在假设 I/O 子系统存在问题，并且物理 I/O 需要一秒钟才能完成。每当“dd”程序在等待其 I/O 完成时处于睡眠状态，其他程序就能够在该 CPU 上运行。当时钟中断发生时，总会有一个程序在用户模式或系统模式下运行。因此，%idle 和 %iowait 值将为 0。即使 iowait 现在为 0，但这并不意味着没有 I/O 问题，因为如果物理 I/O 需要一秒钟才能完成，显然会有一个问题。

    全文值得一读。这是此页面的镜像，以防万一。

    • 45

  4. iowait

    iowait是处理器/处理器等待的时间（即处于空闲状态并且什么都不做），在此期间实际上有未完成的磁盘 I/O 请求。

    这通常意味着块设备（即物理磁盘，而不是内存）太慢，或者只是饱和。

    因此，您应该注意，如果您看到系统上的平均负载较高，并且在检查时发现其中大部分实际上是由于 I/O 等待造成的，这并不一定意味着您的系统有问题 - 当您的系统出现这种情况时除了 I/O 绑定的进程（即，比其他任何事情执行更多 I/O 的进程（非 I/O 绑定的系统调用））之外，机器根本无事可做。从您在系统上所做的任何事情仍然非常敏感这一事实也应该很明显。

    工具

    • sar（从sysstat包中，在大多数 *nix 机器上可用）
    • iostat
    • sarface（一个前端sar）
    • 39

  5. 对于 Solaris，如果我需要查看正在运行的 I/O 操作，我会使用 DTrace 查看进程在做什么。对于 Linux，有一个类似的程序称为systemtap，它提供了对内核和进程调用的类似程度的暴露。

    我在学习 DTrace 时使用的一个示例是将cp命令与dd命令进行比较。您可以看到它dd为写入做了更多的读取，而cp没有，主要是因为dd默认使用的缓冲区大小（如果我没记错的话）。

    • 1

  6. 什么样的 IO 操作将取决于您的应用程序和设置。

    这很重要，因为在某些情况下 CPU 无法获得它需要继续的数据或指令。在某些情况下，它可以继续，但这取决于正在运行的应用程序以及它可以做什么。如果您有一个执行大量磁盘访问的单线程应用程序，那么您将需要等待。

    为了最大限度地减少 IO 时间，购买更多更快的内存，获得更快的磁盘，对你拥有的磁盘进行碎片整理。

    如果它是一个内部应用程序，这是瓶颈，请查看它是否可以优化为读取更大的块或异步执行 IO。

    • 0

  7. 使用ps aux可以打印进程STAT
    ，如果stat为D或者Ds，进程进入Uninterruptible sleep时进程处于Uninterruptible sleep（通常是IO）
    ，增加runqueue的nr_iowait，如果nr_iowait > 0则统计cpu的空闲时间等待

    vmstat 还显示有多少进程块
    r：等待运行时的进程数。
    b：不间断睡眠的进程数。

    http://bencane.com/2012/08/06/troubleshooting-high-io-wait-in-linux/

    • 0

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