如何在C++应用中测量SSD读取性能与吞吐量？WSL2遇0值问题

问题原因 #

WSL2的虚拟化架构导致系统级工具无法直接统计物理SSD的真实IO数据：

• /proc/diskstats：WSL2中的块设备（如/dev/sda）是对应Windows VHDX文件的虚拟磁盘，IO请求会先经过WSL2虚拟块层转发到Windows存储栈，所以/proc/diskstats统计的是虚拟设备的IO，而非物理SSD的，自然拿不到真实数据。
• perf工具：WSL2对perf的硬件性能事件支持有限，存储IO相关的事件无法穿透到Windows内核，导致返回0值。

可行解决方案 #

1. 直接在Windows环境测试物理SSD性能 #

• 用微软官方工具diskspd.exe，命令示例：

  diskspd -d30 -c1G -t8 -o64 -r F:\testfile.dat
  

  该命令会测试F盘文件，持续30秒，用8线程、64KB块大小做随机读，直接输出吞吐量和IOPS。
• 也可以用CrystalDiskMark这类图形化工具快速验证物理SSD的基准性能。

2. 启用WSL2直接存储访问（谨慎操作） #

Windows 11 22H2及以上版本支持直接挂载物理SSD到WSL2，步骤：

1. 以管理员身份启动PowerShell，执行Get-Disk查看物理SSD的编号（比如编号0）。
2. 在用户目录下创建.wslconfig文件，添加：

   [wsl2]
   disk=PhysicalDrive0
   

3. 重启WSL：wsl --shutdown，再重新启动WSL。
   此时WSL会直接挂载物理SSD，/proc/diskstats就能统计到真实的IO数据，但此操作会绕过Windows文件系统，务必备份数据，避免误操作丢失文件。

3. 在程序内部直接统计吞吐量（最可靠） #

不依赖系统工具，在你的io_uring读取逻辑中直接计时并统计读取字节数，示例代码调整：

#include <chrono>
#include <spdlog/spdlog.h>

// 假设你的io_uring读取函数返回总读取字节数
uint64_t readWithIoUring(const std::string& filePath) {
    // 你的io_uring读取逻辑实现
    uint64_t totalBytes = 0;
    // ...完成读取后返回总字节数
    return totalBytes;
}

int main() {
    const std::string filePath = "/path/to/your/target/file";
    
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    uint64_t totalBytes = readWithIoUring(filePath);
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start);
    double throughput = static_cast<double>(totalBytes) / (duration.count() / 1e6); // 单位：B/s
    
    spdlog::info("Total bytes read: {}", totalBytes);
    spdlog::info("Duration: {} us", duration.count());
    spdlog::info("Throughput: {:.2f} MB/s", throughput / (1024 * 1024));
    
    return 0;
}

这种方式完全不受WSL2虚拟化限制，能准确统计你的程序实际读取的吞吐量。

对你现有代码的补充说明 #

• 你代码中假设扇区大小为512字节是正确的，/proc/diskstats中的sectors_read始终以512字节为单位计数，和物理扇区大小无关。
• 但核心问题还是WSL2的虚拟设备导致统计的不是物理SSD数据，所以即使代码逻辑正确，也拿不到真实值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dexter0411