對于SSD性能測試來說，最好的工具莫過于FIO了。FIO是Jens開發(fā)的一個開源測試工具，功能非常強大，基本功能:線程、隊列深度、Offset、同步異步、DirectlO、BIO。使用FIO之前，首先要有一些SSD性能測試方面的基礎知識。

線程指的是同時有多少個讀或寫任務在并行執(zhí)行，一般來說，CPU里面的一個核心同一時間只能運行一個線程。如果只有一個核心，要想運行多線程，只能使用時間切片。每個線程跑一段時間片，所有線程輪流使用這個核心。Linux使用Jiffies 來代表一秒鐘被劃分過了多少個時間片，一般來說Jiffies是1000或100，所以時間片就是毫秒或10毫秒。

一般電腦發(fā)送一個讀寫命令到SSD只需要幾微秒。但是SSD要花幾百微秒甚至幾毫秒才能執(zhí)行完這個命令。如果發(fā)一個讀寫命令，然后線程一直休眠，等待結果回來才喚醒處結果，這叫作同步模式。可以想象，同步模式是很浪費SSD性能的，因為SSD 里面有很多并行單元，比如一般企業(yè)級SSD內(nèi)部有8~16個數(shù)據(jù)通道，每個通道內(nèi)部有4~16個行邏輯單元(LUN，Plane)，所以同一時間可以執(zhí)行32~256個讀寫命令。同步模式就味著，只有其中一個并行單元在工作，暴殄天物。

為了提高并行性，大部分情況下SSD讀寫采用的是異步模式。就是用幾微秒發(fā)送命令，發(fā)完線程不會傻傻地在那里等，而是繼續(xù)發(fā)后面的命令。如果前面的命令執(zhí)行完了，SSD通知會通過中斷或者輪詢等方式告訴CPU，由CPU來調(diào)用該命令的回調(diào)函數(shù)來處理結果。這樣的好處是，SSD里面幾十上百個并行單元都能分到活干，效率暴增。

不過，在異步模式下，CPU不能一直無限地發(fā)命令到SSD。比如SSD 執(zhí)行讀寫如果發(fā)生了卡頓。那有可能系統(tǒng)會一直不停地發(fā)命令。幾千個，甚至幾萬個，這樣一方面 SSD扛住，另一方面這么多命令會很占內(nèi)存，系統(tǒng)也要掛掉了。這樣，就帶來一個參數(shù)叫作隊列深度。舉個例子，隊列深度64就是說，系統(tǒng)發(fā)的命令都發(fā)到一個大小為64的隊列，如果填滿了就不能再發(fā)。等前面的讀寫命令執(zhí)行完了，隊列里面空出位置來，才能繼續(xù)填命令。

一個 SSD 或者文件有大小，測試讀寫的時候設置 Offset 就可以從某個偏移地址開始測試。比如從 offset=4G 的偏移地址開始。
Linux讀寫的時候，內(nèi)核維護了緩存，數(shù)據(jù)先寫到緩存，然后再后臺寫到SSD。讀的時候他優(yōu)先讀緩存里的數(shù)據(jù)。這樣速度可以加快，但是一旦掉電，緩存里的數(shù)據(jù)就沒了。所以有一種模式叫作DirectiO，跳過緩存，直接讀寫SSD。

Linux 讀寫SSD 等塊設備使用的是BIO(Block-IO)，這是個數(shù)據(jù)結構，包含了數(shù)據(jù)塊邏輯地址 LBA，數(shù)據(jù)大小和內(nèi)存地址等。一般Linux系統(tǒng)是自帶FIO的，如果沒有或者版本太老，要自己從https://github.com/axboe/fio下載安裝，F(xiàn)IO功能非常強大，可以通過man來查看每一個功能，也有網(wǎng)頁版。