rwcheck：为嵌入式设备设计的读写压测工具
我设计的一款读写压测工具，开源在我的github仓库
rwcheck是一个对嵌入式设备进行读写压测的工具
什么是rwcheck
正如其名，rwcheck工具用于读写压测。它是什么工作原理呢？为什么要用rwcheck呢？
rwcheck的初衷是为嵌入式Linux设备提供读写冒烟测试的工具，在大压力的IO测试中，确保存储稳定。rwcheck也被用于读写掉电测试，在读写时掉电，并在上电后对掉电前写入的文件进行检查。
他有以下特点：
- 多种测试模式，覆盖各种尺寸的测试文件
- 读写随机数据，覆盖到各种数据组合
- CRC校验数据，错误即刻退出并保留问题现场
- 支持读写掉电，重启后校验历史数据
- 动态获取系统信息，按存储空间使用比例限制测试总大小
- 支持多线程写，模拟真实使用场景
怎么用rwcheck
下载与编译
git clone https://github.com/gmpy/rwcheck.git rwcheck && make -C rwcheck
使用说明
rwcheck -h可以获取到使用说明
Usage: rwcheck [-h] [-d dir] [-t times] [-b size] [-e size]
[-s size] [-u size] [-p percent] [-i input] [-j jobs]
-h : show this massage and exit
-d # : the diretory to check [default currect path]
-t # : check times
-b # : [up mode] set begin size
-e # : [up mode] set end size
-s # : [same mode] set file size
-u # : set read/write buf size
-p # : set maximum ratio of total flash size to check. Eg. -p 95
-i # : input path of file [default <check_dir>/rwcheck.org]
if file don't existed, create 64K from /dev/urandom
-j # : multiple jobs
size trailing with k|m|g or not
rwcheck work in 3 mode:
1. -s # : files have the same size, keep testing until no enough space
2. -b # :
2. -e # : file size increase by The multiplier of 2, loop
from beginning to ending size until no enough space
3. none : file size is 50% of the free space, keep testing until
the less space is less than 64K
例如：
rwcheck -d /mnt/UDISK -b 128k -p 90 -j 2 -t 10000000
上面命令的含义：
- 在 /mnt/UDISK 目录下进行读写
- UP模式，测试从 128K 文件大小开始，使用默认最大文件大小（16G）
- 测试总大小为总容量的 90%
- 以 2个线程 同时写
- 循环测试 10000000次
1次循环
-t <次数>可以指定循环测试次数，那么，怎样才是1次循环呢？
每一次循环，包含3个步骤：
- 写：按不同模式要求创建多个文件，循环创建直至空间使用率达到设定的百分比
- 校验：读取每一个文件，校验文件CRC值 (允许最后一个文件CRC校验值错误)
- 删除：删除测试文件
Q：为什么允许最后一个文件CRC校验值错误？
A：因为在随机掉电情况下，最后一个文件写入不完整，会导致校验值不准确，但实际上，这并不是错误
Q：为什么有时候没写任何文件直接跳入到校验环节？
A：当检查到已有文件存在的时候，写环节会跳过，进入到校验环节，以此实现检查上一次执行时创建的文件
随机数据
rwcheck写入的数据是从/dev/urandom获取的随机数据，确保了测试覆盖到尽可能多的数据组合。但这样也存在个问题，当出现数据校验出错时，并没有原始数据对比分析，怎么办呢？
rwcheck是这么做的：
- 在每一次循环开始之前，从
/dev/urandom读取一定大小的随机数据到 rwcheck.org - rwcheck.org 作为数据源，从 rwcheck.org 循环读，获取足够数据写入到测试文件
- 一次测试循环后，删除旧的 rwcheck.org 文件，以便下一次循环创建新的随机数据源
由于一旦出错rwcheck会即刻退出以保留现场，因此可以通过对比 rwcheck.org 与出错文件，分析错误情况
测试日志
root# rwcheck -d /mnt/UDISK -t 2 -b 128k -p 85 -j2
rwcheck: do read and write check
version: v0.1.0
build: Compiled in Aug 20 2019 at 02:32:41
date: Mon Aug 19 18:01:21 2019
free/total ddr: 33/53 MB
free/total flash: 62/63 MB
flash filesystem ubifs
set mode to Up Mode
set file begin size to 128 KB
set file end size to 1 GB
set times to 2
set max percent of total space to 85%
set buf size to 512 KB
set check diretory as /mnt/UDISK
set orgin file as /mnt/UDISK/rwcheck.org
set jobs as 2
--- CREATE ---
create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK (64K)
create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK (64K)
create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_1 ... OK (128K)
create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_0 ... OK (128K)
......
create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_0 ... OK (64K)
create : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_1 ... OK (64K)
--- CHECK ---
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK
......
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_0 ... OK
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_1 ... OK
--- REMOVE ---
remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK
remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK
......
remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_0 ... OK
remove : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.7_1 ... OK
一旦出现错误，会打印类似的错误信息
--- CREATE ---
--- CHECK ---
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_0 ... OK
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.0_1 ... OK
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_0 ... OK
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.1_1 ... OK
check : /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.2_0 ... FAILED (crc error)
--- ERROR INFO ---
file: rwcheck.c (573)
errno: I/O error (5)
info: /mnt/UDISK/rwcheck.tmp.2_0 crc error
测试模式
rwcheck支持3种测试模式，分别是AUTO模式，UP模式，SAME模式
不同测试模式下，测试文件大小会不一样，测试文件大小策略可见函数 get_test_size() 。
| 模式 | 选项 | 特点 |
|---|---|---|
| AUTO | (default) | 每次测试取当前剩余空间的一半做测试文件大小 |
| UP | -b/-e | 从设定的begin开始到设定的end结束，文件大小以2的倍数递增 |
| SAME | -s | 固定每个测试文件的大小 |
AUTO模式
默认为 auto模式，在此模式下，每次测试的文件大小为剩余分区空间的 50%（最大不允许超过4G），直至测试文件大小 小于64K 或 剩余空间达到了设置的百分比。
因此，** auto模式 ** 也可以说是二分递减模式
例如，当前剩余空间为64M，测试百分比设置为95%，则创建的文件大小依次为：
32M -> 16M -> 8M -> 4M -> 1M
在最后一次测试中，由于剩余空间不足，因此跳过2M，直接测试1M大小文件
UP模式
与 auto模式 相反，up模式 是以2的倍数递增，通过选项-b <开始大小>和-e <结束大小>设置递增的范围，直至 剩余空间达到了设置的百分比 。
如果达到了设置的结束大小，但还有充足剩余空间，则从设置的开始大小重新循环。
例如，当前剩余空间为64M，测试百分比设置为95%，开始大小设置为128K，则创建的文件大小为：
128K -> 256K -> 512K -> 1M -> 2M -> 4M -> 8M -> 16M -> 128K -> 256K -> ...
SAME模式
same模式 是固定测试文件大小，通过选项-s <文件大小>设置测试文件大小，循环创建文件直至 剩余空间达到了设置的百分比 或 **没有充足空间继续创建 **
例如，当前剩余空间为64M，测试百分比设置为95%，设置固定大小为5M，则创建的文件大小为：
5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M -> 5M
