在Linux系统上，如果I/O发生性能问题，有没有办法进一步定位故障位置呢？iostat等最常用的工具肯定是指望不上的，【容易被误读的iostat】一文中解释过await表示单个I/O所需的平均时间，但它同时包含了I/O Scheduler所消耗的时间和硬件所消耗的时间，所以不能作为硬件性能的指标，至于iostat的svctm更是一个废弃的指标，手册上已经明确说明了的。blktrace在这种场合就能派上用场，因为它能记录I/O所经历的各个步骤，从中可以分析是IO Scheduler慢还是硬件响应慢。
blktrace的原理一个I/O请求进入block layer之后，可能会经历下面的过程：
Remap: 可能被DM(Device Mapper)或MD(Multiple Device, Software RAID) remap到其它设备
Split: 可能会因为I/O请求与扇区边界未对齐、或者size太大而被分拆(split)成多个物理I/O
Merge: 可能会因为与其它I/O请求的物理位置相邻而合并(merge)成一个I/O
被IO Scheduler依照调度策略发送给driver
被driver提交给硬件，经过HBA、电缆（光纤、网线等）、交换机（SAN或网络）、最后到达存储设备，设备完成IO请求之后再把结果发回。
blktrace能记录I/O所经历的各个步骤，来看一下它记录的数据，包含9个字段，下图标示了其中8个字段的含义，大致的意思是“哪个进程在访问哪个硬盘的哪个扇区，进行什么操作，进行到哪个步骤，时间戳是多少”：
第7个字段在上图中没有标出来，它表示操作类型，具体含义是：”R” for Read, “W” for Write, “D” for block, “B” for Barrier operation。
第6个字段是Event，代表了一个I/O请求所经历的各个阶段，具体含义在blkparse的手册页中有解释，其中最重要的几个阶段如下：
Q – 即将生成IO请求
|
G – IO请求生成
|
I – IO请求进入IO Scheduler队列
|
D – IO请求进入driver
|
C – IO请求执行完毕
根据以上步骤对应的时间戳就可以计算出I/O请求在每个阶段所消耗的时间：
Q2G – 生成IO请求所消耗的时间，包括remap和split的时间；
G2I – IO请求进入IO Scheduler所消耗的时间，包括merge的时间；
I2D – IO请求在IO Scheduler中等待的时间；
D2C – IO请求在driver和硬件上所消耗的时间；
Q2C – 整个IO请求所消耗的时间(Q2I + I2D + D2C = Q2C)，相当于iostat的await。
如果I/O性能慢的话，以上指标有助于进一步定位缓慢发生的地方：
D2C可以作为硬件性能的指标；
I2D可以作为IO Scheduler性能的指标。
使用blktrace需要挂载debugfs：
$ mount -t debugfs debugfs /sys/kernel/debug
利用blktrace查看实时数据的方法，比如要看的硬盘是sdb：
$ blktrace -d /dev/sdb -o – | blkparse -i –
需要停止的时候，按Ctrl-C。
以上命令也可以用下面的脚本代替：
$ btrace /dev/sdb
利用blktrace把数据记录在文件里，以供事后分析：
$ blktrace -d /dev/sdb
缺省的输出文件名是 sdb.blktrace.<cpu>，每个CPU对应一个文件。
你也可以用-o参数指定自己的输出文件名。
利用blkparse命令分析blktrace记录的数据：
$ blkparse -i sdb
$ blktrace -d /dev/sdb
$ blkparse -i sdb
# 第一个IO开始：
8,16 1 1 0.000000000 18166 Q R 0 + 1 [dd]
8,16 1 0 0.000009827 0 m N cfq18166S /user.slice alloced
8,16 1 2 0.000010451 18166 G R 0 + 1 [dd]
8,16 1 3 0.000011056 18166 P N [dd]
8,16 1 4 0.000012255 18166 I R 0 + 1 [dd]
8,16 1 0 0.000013477 0 m N cfq18166S /user.slice insert_request
8,16 1 0 0.000014526 0 m N cfq18166S /user.slice add_to_rr
8,16 1 5 0.000016643 18166 U N [dd] 1
8,16 1 0 0.000017522 0 m N cfq workload slice:300
8,16 1 0 0.000018880 0 m N cfq18166S /user.slice set_active wl_class:0 wl_type:2
8,16 1 0 0.000020594 0 m N cfq18166S /user.slice fifo= (null)
8,16 1 0 0.000021462 0 m N cfq18166S /user.slice dispatch_insert
8,16 1 0 0.000022898 0 m N cfq18166S /user.slice dispatched a request
8,16 1 0 0.000023786 0 m N cfq18166S /user.slice activate rq, drv=1
8,16 1 6 0.000023977 18166 D R 0 + 1 [dd]
8,16 0 1 0.014270153 0 C R 0 + 1 [0]
# 第一个IO结束。
8,16 0 0 0.014278115 0 m N cfq18166S /user.slice complete rqnoidle 0
8,16 0 0 0.014280044 0 m N cfq18166S /user.slice set_slice=100
8,16 0 0 0.014282217 0 m N cfq18166S /user.slice arm_idle: 8 group_idle: 0
8,16 0 0 0.014282728 0 m N cfq schedule dispatch
# 第二个IO开始：
8,16 1 7 0.014298247 18166 Q R 1 + 1 [dd]
8,16 1 8 0.014300522 18166 G R 1 + 1 [dd]
8,16 1 9 0.014300984 18166 P N [dd]
8,16 1 10 0.014301996 18166 I R 1 + 1 [dd]
8,16 1 0 0.014303864 0 m N cfq18166S /user.slice insert_request
8,16 1 11 0.014304981 18166 U N [dd] 1
8,16 1 0 0.014306368 0 m N cfq18166S /user.slice dispatch_insert
8,16 1 0 0.014307793 0 m N cfq18166S /user.slice dispatched a request
8,16 1 0 0.014308763 0 m N cfq18166S /user.slice activate rq, drv=1
8,16 1 12 0.014308962 18166 D R 1 + 1 [dd]
8,16 0 2 0.014518615 0 C R 1 + 1 [0]
# 第二个IO结束。
8,16 0 0 0.014523548 0 m N cfq18166S /user.slice complete rqnoidle 0
8,16 0 0 0.014525334 0 m N cfq18166S /user.slice arm_idle: 8 group_idle: 0
8,16 0 0 0.014525676 0 m N cfq schedule dispatch
# 第三个IO开始：
8,16 1 13 0.014531022 18166 Q R 2 + 1 [dd]
...
注：
在以上数据中，有一些记录的event类型是”m”，那是IO Scheduler的调度信息，对研究IO Scheduler问题有意义：
cfq18166S – cfq是IO Scheduler的名称，18166是进程号，”S”表示Sync(同步IO)，如果异步IO则用“A”表示(Async)；
它们的第三列sequence number都是0；