fstest 文件系统压力测试工具指南

[ English | 简体中文 ]

一、概述

fstest 是一个命令行工具，专用于对文件系统的性能和稳定性进行压力测试。

它通过在指定的挂载点上模拟高负载的文件操作（如并发创建、写入、读取和删除文件），全面检验从上层文件系统到下层存储介质（如 eMMC、SD 卡、板载闪存）驱动的整个 I/O 栈。该工具对于评估特定硬件平台上的文件系统性能、定位 I/O 瓶颈以及验证存储驱动的稳定性至关重要。

二、命令详解

在 openvela 系统 Shell 中执行 fstest -h 可以获取完整的命令行选项帮助。

1、命令语法

fstest [OPTIONS]

2、参数说明

选项 (Option)	参数 (Argument)	说明	默认值
-h	N/A	显示此帮助信息并退出。	N/A
-n	[count]	指定测试的循环次数。每次循环都会执行一遍完整的文件创建、写入、读取、校验和删除流程。	100
-m	[path]	（必填） 指定测试的目标挂载点（路径）。工具将在此目录下创建和操作测试文件。	N/A
-o	[num]	指定在单次测试循环中要创建和操作的文件总数。	512
-s	[size]	指定每个测试文件的大小，单位为字节 (Byte)。	8192

3、原始帮助信息

以下为 fstest -h 命令在终端中的原始输出，可供参考。

ap>fstest -h 

Usage:fstest [OPTION [ARG]] ...
-h show this help statement 获取 show help message
-n num of test loop e.g. [100] 测试循环次数，默认情况下是100次循环
-m mount point to be tested e.g. [] 指定测试路径
-o num of open file e.g 指定打开的文件数
-s size of every file e.g 指定每个文件大小

注意：-o 与 -s 大小的乘积需要小于整个分区的大小

三、使用前提

在运行测试前，您必须确保目标分区拥有足够的可用空间以容纳所有测试文件。测试所需的总空间由文件数量 (-o) 和单个文件大小 (-s) 决定，必须满足以下条件：

(文件数量 × 单个文件大小) < 目标分区的可用空间

如果可用空间不足，测试将因无法创建文件而失败。

四、执行与示例

1、测试命令示例

以下示例演示了如何在不同的挂载点上执行 fstest。

# 在 /tmp 目录下执行 100 次测试循环
fstest -n 100 -m /tmp

# 在 /data 目录下执行 100 次测试循环
fstest -n 100 -m /data

2、示例输出

测试执行后，您将看到类似以下的输出日志。日志会显示测试配置，并分阶段打印文件操作的耗时。

• 执行 fstest -n 100 -m /tmp 命令后的测试输出：

  

• 执行 fstest -n 100 -m /data 命令后的测试输出：

  

3、结果解读

fstest 的输出日志主要包含两部分：性能数据和内存使用报告。

内存使用报告

日志末尾的 Final memory usage 表格是诊断内存泄漏的关键依据，它展示了测试运行前后 openvela 内核内存堆（Heap）的变化情况。

• BEFORE / AFTER：分别表示测试任务开始前和结束后某一内存指标的快照值。

• DELTA：AFTER 与 BEFORE 的差值。对于一个健康的系统，DELTA 值应为 0，表示测试过程中动态申请的内存在测试结束后已全部被正确释放。

• 关键指标解读：

  • arena：总堆大小。
  • ordblks：空闲内存块（Free Chunks）的数量。
  • uordblks：已分配内存块（Allocated Chunks）的总大小。
  • fordblks：空闲内存块的总大小。

如果 DELTA 列出现非零值，通常意味着存在内存泄漏。例如，在第一个示例输出中，ordblks (空闲块) 增加了 3，而 uordblks (已用空间) 增加了 1080 字节，这表明测试在 /tmp 路径执行时可能触发了未能被正确释放的内存分配。

性能数据

日志中以 [TMR] 开头的行展示了各个文件操作阶段的性能数据。

• 成功标志：当测试完成所有循环且未发生错误时，日志末尾会打印 fstest success!。
• 性能指标：create file, write file, read file, remove file 等条目分别对应文件创建、写入、读取和删除阶段。其后的时间值表示完成该阶段所有操作的总耗时（单位通常为毫秒或系统时钟周期，具体单位取决于平台实现）。通过分析这些耗时数据，您可以评估文件系统在不同 I/O 模式下的具体性能表现。