IO-Dock 使用手引書
V1.0.0------------------------------------------------------------------------------[GNU GENERAL PUBLIC LICENSE について]
下記は、GNU GENERAL PUBLIC LICENSE の抜粋です。
GNU GENERAL PUBLIC LICENSE
Version 2, June 1991
Copyright (C) 1989, 1991 Free Software Foundation, Inc.
51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copiesof this license document, but changing it is not allowed.
本ツールは GNU GENERAL PUBLIC LICENSE の適用対象です。
Copyright FUJITSU LIMITED 2015------------------------------------------------------------------------------1. 機能概要
本ツールはトレースログ(strace、truss)の分析ツールです。
トレースログを分析し、システムコール毎の実行回数、実行時間等を集計することでそのトレースログが対象としているツールの動作を把握しやすくします。

2. 動作環境本ツールを使用する場合、以下の基本ソフトウェアが必要です。
Red Hat Enterprise Linux 6
Red Hat Enterprise Linux 5

3. 導入方法
インストールしたいディレクトリに移動し、以下のようにコマンドを実行し本ツールの tar.gz ファイルを展開してください。
tar xfz <tar.gz ファイルを格納したディレクトリ>/IO-Dock-1.0.0.tar.gz

4. 使用方法
本ツールを使用した分析の大まかな流れは以下の通りです。
(1) 中間ファイルを作成する。
(2) システムコール毎に実行回数、実行時間等を集計する。
(3) 着目したシステムコールを掘り下げて分析する。

4.1 分析の流れ
本ツールを使用した分析の流れを説明します。
(1) ツールの準備
本ツールの tar.gz ファイルを展開し、作成されたディレクトリに移動します。
(2) 中間ファイルの作成
strace や truss の出力ファイルから本ツール用の中間ファイルを作成します。
1

中間ファイルを作成するのに以下のように「make_im_data.pl」スクリプトを実行します。
【実行例】$ ./make_im_data.pl ./strace.log -o ./strace.log.tmp_data(3) システムコール毎の集計
システムコール全体の状況を把握するために以下のように「analyze_summary.pl」スクリプトを実行します。
【実行例】$ ./analyze_summary.pl ./strace.log.tmp_data(4) 調査システムコールの絞り込み(3)の結果より、詳細に分析するシステムコールを絞り込みます。
【着目例】
・実行回数の多いシステムコール
・処理時間の長いシステムコール
・エラーの多いシステムコール(5) 対象ファイルの確認着目したシステムコールが対象にしているファイルを確認するため、以下のように「analyze_summary.pl」スクリプトを「--func」オプション指定で実行します。
【実行例("write"を確認する場合)】$ ./analyze_summary.pl ./strace.log.tmp_data --func write(6) ファイル IO 処理の確認(5)の結果を元に、操作対象のファイルに対する IO 長別の実行回数、単位時間当たりのスループット、およびファイル offset の推移などを確認し IO の傾向を分析します。
・analyze_io_dist.pl：IO 長別のヒストグラム用のデータを出力します。
・analyze_io_per_time.pl：単位時間当たりの IO 量および IO 回数を出力します。
・analyze_syscall_per_time.pl：単位時間当たりのシステムコールの実行回数を出力します。
この際、各スクリプトで「--csv」オプションを指定した出力をファイルに保存し、そのファイルを入力として「--plot」オプションを使用することでグラフを作成することができます。これにより IO の傾向を視覚的に確認することができ把握しやすくなります。
(7) 出力結果の分析(6)の結果を元に問題点、及び改善点の検討を行います。

5. リファレンス
各スクリプトでは「make_im_data.pl」によって作成された中間データを基に strace2

(truss)の出力の解析を行い、コマンド毎に対象とする情報を抽出し表示します。
また、各スクリプトは自身の CSV 出力結果のファイルを入力として、そのグラフを作成することができます。
strace(truss)の出力は、それぞれ以下のオプションを指定して実行したものを対象とします。
strace：strace -ttTf -o <log_file> <command>truss ：truss -aefldE -vall -rall -wall -o <log_file> <command>

5.1 make_im_data.pl【概要】
strace(truss)の出力を読み込みデータ解析用の中間ファイルを作成します。
【コマンドライン】
make_im_data.pl <log_file> [-o <tmp_file>]
make_im_data.pl -h【オプション】-h：usage を表示します。
-o <tmp_file>：出力する中間ファイル名を指定します。
【実行例】$./make_im_data.pl ./strace.log -o ./strace.log.tmp_data

5.2 analyze_summary.pl【概要】
strace の結果を読み込み、実行されているシステムコールに関して以下の情報を出力します。
・実行回数
・成功回数
・失敗回数
・実行時間(トータル、平均、最短、最長)・読み込み(書き込み)サイズ(トータル、平均、最少、最大)
各情報については実行されたシステムコール、対象となったファイルで絞り込んで表示が可能です。
【コマンドライン】
analyze_summary.pl -hanalyze_summary.pl <tmp_file> [-t <target_file_name>][--func [<function>] [-e]][-d <exclude_dir>,<exclude_dir>,...][-s <exclude_ext>,<exclude_ext>,...][--csv]
analyze_summary.pl <data_file> --plot <param> --title <title>--outfile <name> [--success] [--error]3

【オプション】
共通-h：usage を表示します。
分析-t <target_file_name>："target_file_name"に指定されたファイルに対するシステムコールの情報を出力します。
--func [<function>] ：各ファイルに対して"function"に指定されたシステム
コールの情報のみを出力します。
「-e」オプション
指定時には"function"の指定まで必須です。
-e：システムコールがエラーとなった際のエラー種別を出力します。

-d <exclude_dir>："exclude_dir"で指定されたディレクトリ配下のファイルに対する情報を出力から除外します。
カンマ区切りで複数指定可能です。

-s <exclude_ext>："exclude_ext"で指定されたファイルに対する情報を出力から除外します。カンマ区切りで複数指定可能
です。

--csv

：各フィールドの区切り文字を空白文字から","に変更します。

グラフ化--plot <param> ：分析結果をグラフ化する際に指定します。パラメータにより出力するデータ種別を変更します。
※ 分析時に「-e」オプションなしで出力されたデータを対象とします。
COUNT - システムコール(対象ファイル)毎の成功回数と失敗回数の積み上げグラフ。
TIME - システムコール(対象ファイル)毎のトータル
実行時間の棒グラフ。
IO- 対象ファイル毎のトータル IO 量の棒グラフ。
--title <title> ：グラフのタイトルを指定します。
--outfile <name>：出力するファイル名を指定します。出力ファイル名は本オプションで指定された文字列の末尾に拡張子".png"を付加した名前となります。
--success：出力するデータを指定します。
「--plot」オプションのパラメータとして“COUNT"が指定された場合のみ指定可能です。本オプションが指定された場合、成功回数のみを出力します。
「--error」オプションとは排他です。

--error：出力するデータを指定します。
「--plot」オプションのパラメータとして“COUNT"が指定された場合のみ指定可能です。本オプションが指定された場合、失敗回数のみを出力します。
「--success」オプションとは排他です。
4

【実行例】
オプションなし$ ./analyze_summary.pl ./strace.log.tmp_data--func 指定$ ./analyze_summary.pl ./strace.log.tmp_data --func write--func <function> -e 指定$ ./analyze_summary.pl ./strace.log.tmp_data --func ioctl -e

5.3 analyze_io_dist.pl【概要】
各 IO 長の読み込み(書き込み)が何回あったかを出力します。
出力は一定範囲(2 の n 乗+1～2 の n+1 乗)の各合計回数と 1byte ごとの回数の2 パターンが出力されます。
【コマンドライン】
analyze_io_dist.pl -hanalyze_io_dist.pl <tmp_file> [-t <target_file>][-d <exclude_dir>,<exclude_dir>,...][-s <exclude_ext>,<exclude_ext>,...][--csv]
analyze_io_dist.pl <data_file> --plot --title <title> --outfile <name>[--read] [--write]【オプション】
共通-h：usage を表示します。
分析-t <target_file_name>："target_file_name"に指定されたファイルに対するシステムコールの情報を出力します。
-d <exclude_dir>："exclude_dir"で指定されたディレクトリ配下のファイルに対する情報を出力から除外します。カンマ
区切りで複数指定可能です。

-s <exclude_ext>："exclude_ext"で指定されたファイルに対する情報を出力から除外します。カンマ区切りで複数指定可能
です。

--csv

：各フィールドの区切り文字を空白文字から","に変更します。

グラフ化--plot：分析結果をグラフ化する際に指定します。read、write について各 IO 長毎の回数を出力した棒グラフを出力します。

--title <title> ：グラフのタイトルを指定します。

5

--outfile <name>：出力するファイル名を指定します。出力ファイル名は本オプションで指定された文字列の末尾に拡張子".png"を付加した名前となります。
--read：出力するデータを指定します。本オプションが指定された
場合、read のデータのみを出力します。
「--write」
オプションとは排他です。

--write：出力するデータを指定します。本オプションが指定された場合、write のデータのみを出力します。
「--read」
オプションとは排他です。

【実行例】
オプションなし$ ./analyze_io_dist.pl ./strace.log.tmp_data

5.4 analyze_syscall_per_time.pl【概要】
単位時間当たりのシステムコールの実行回数を出力します。
【コマンドライン】
analyze_syscall_per_time.pl -hanalyze_syscall_per_time.pl <tmp_file> --func <function>[-i <interval_time>] [-t <target_file>][-d <exclude_dir>,<exclude_dir>,...][-s <exclude_ext>,<exclude_ext>,...] [--csv]
analyze_syscall_per_time.pl <data_file> --plot --title <title>--outfile <name> [--success] [--error]【オプション】
共通-h：usage を表示します。
分析--func <function>-i <interval_time>：対象とするシステムコールを指定します。分析時に必須です。
：データを出力する時間を秒で指定します。デフォルトは
1 秒で小数も指定可能です。

-t <target_file_name>："target_file_name"に指定されたファイルに対するシステムコールの情報を出力します。
-d <exclude_dir>："exclude_dir"で指定されたディレクトリ配下のファイルに対する情報を出力から除外します。カンマ
区切りで複数指定可能です。

-s <exclude_ext>："exclude_ext"で指定されたファイルに対する情報を出力から除外します。カンマ区切りで複数指定可能です。

6

--csv

グラフ化--plot：各フィールドの区切り文字を空白文字から","に変更します。

：分析結果をグラフ化する際に指定します。単位時間毎のトータル実行回数、成功回数、失敗回数いずれかの散布図を出力します。デフォルトはトータル実行回数です。

--title <title> ：グラフのタイトルを指定します。
--outfile <name>：出力するファイル名を指定します。出力ファイル名は本オプションで指定された文字列の末尾に拡張子".png"を付加した名前となります。
--success：出力するデータを指定します。本オプションが指定された
場合、成功回数のみを出力します。
「--error」オプションとは排他です。

--error：出力するデータを指定します。本オプションが指定された場合、失敗回数のみを出力します。
「--success」
オプションとは排他です。

【実行例】$ ./analyze_syscall_per_time.pl ./strace.log.tmp_data --func lstat64

5.5 analyze_io_per_time.pl【概要】
単位時間当たりの IO 量、および IO 回数を出力します。また、IO システムコール
1 回毎の IO サイズ、オフセット位置等の出力も可能です。
【コマンドライン】
analyze_io_per_time.pl -hanalyze_io_per_time.pl <tmp_file> [-i <interval_time>][-t <target_file> [--offset <function>]][-v <exclude_dir>,<exclude_dir>,...][-s <exclude_ext>,<exclude_ext>,...] [--csv]
analyze_io_per_time.pl <data_file> --plot <param> --title <title>--outfile <name> [--read] [--write]【オプション】
共通-h：usage を表示する。
分析-i <interval_time>：データを出力する時間を秒で指定します。小数も指定可能です。デフォルトは 1 秒です。

-t <target_file_name>："target_file_name"に指定されたファイルに対するシステムコールの情報を出力します。
--offset <function> ：対象とする IO システムコールを指定します。
7

本オプションが指定された場合には単位時間当たりのトータルではなく、そのシステムコール 1 回毎の開始時間、実行時間、IO サイズ、オフセット位置を出力します。
-d <exclude_dir>："exclude_dir"で指定されたディレクトリ配下のファイルに対する情報を出力から除外します。カンマ
区切りで複数指定可能です。

-s <exclude_ext>："exclude_ext"で指定されたファイルに対する情報を出力から除外します。カンマ区切りで複数指定可能
です。

--csv

：各フィールドの区切り文字を空白文字から","に変更します。

グラフ化--plot <param> ：分析結果をグラフ化する際に指定します。パラメータにより出力するデータ種別を変更する。
※ COUNT、IO は「--offset」オプションなしのデータ、
TIME、SIZE、OFFSET は「--offset」オプション付きのデータを対象とします。
COUNT - 単位時間当たりの read、write の実行回数の散布図を出力します。
IO- 単位時間当たりの read、write の IO 量の散布図を出力します。
TIME - システムコールの実行時間の散布図を出力します。
SIZE - システムコール毎の IO サイズの散布図を出力します。
OFFSET - システムコール毎のオフセット位置の散布図を出力します。
--title <title> ：グラフのタイトルを指定します。
--outfile <name>：出力するファイル名を指定します。出力ファイル名は本オプションで指定された文字列の末尾に拡張子".png"を付加した名前となります。
--read：出力するデータを指定します。本オプションが指定された
場合、read のデータのみを出力します。
「--plot」
オプションのパラメータとして"COUNT"、または"IO"が指定された際に指定可能です。
「--write」オプションとは排他です。

--write：出力するデータを指定します。本オプションが指定された場合、write のデータのみを出力します。
「--plot」
オプションのパラメータとして"COUBT"、または"IO"が指定された際に指定可能です。
「--read」オプションとは
排他です。

8

【出力例】
オプションなし$ ./analyze_io_per_time.pl ./strace.log.tmp_data-t target_file --offset <func>指定$ ./analyze_io_per_time.pl ./strace.log.tmp_data -t file --offset write

6. 変更履歴
V1.0.0(2015/01/21)
・初版作成。

9

[GNU GENERAL PUBLIC LICENSE について]
GNU GENERAL PUBLIC LICENSE
Version 2, June 1991
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wish to avoid the danger that redistributors of a free program will
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b) You must cause any work that you distribute or publish, that in whole
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c) If the modified program normally reads commands interactively whenrun, you must cause it, when started running for such interactive use
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no warranty (or else, saying that you provide a warranty) and thatusers may redistribute the program under these conditions, andtelling the user how to view a copy of this License. (Exception: if
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above on a medium customarily used for software interchange; or,b) Accompany it with a written offer, valid for at least three years, togive any third party, for a charge no more than your cost ofphysically performing source distribution, a complete
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customarily used for software interchange; or,c) Accompany it with the information you received as to the offer to
distribute corresponding source code. (This alternative is allowed
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accord with Subsection b above.)
The source code for a work means the preferred form of the work for making
modifications to it. For an executable work, complete source code means all
the source code for all modules it contains, plus any associated interface
12definition files, plus the scripts used to control compilation andinstallation of the executable. However, as a special exception, thesource code distributed need not include anything that is normally
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