bcache状态和配置文件详细介绍(翻译自官网）

参考文献

http://www.cnblogs.com/zimufeng/p/6640439.html 有参考价值

https://www.kernel.org/doc/Documentation/bcache.txt

声明：

• 原文：https://www.kernel.org/doc/Documentation/bcache.txt
• 官网：https://bcache.evilpiepirate.org/

什么是bcache

　　bcache是linux内核块层cache.它使用类似SSD来作为HDD硬盘的cache,从而起到加速作用。 HDD硬盘便宜并且空间更大，SSD速度快但更贵。如果能两者兼得，岂不快哉？bcache能做到。

　　bcache使用SSD作为其他块设备的cache.类似ZFS的L2Arc,但bcache还增加了写回策略，并且是与文件系统无关的。bcache被设计成只需要最小的代价，无需配置就能在所有环境中工作。默认状态下bcache不缓存顺序IO,只缓存随机读写。

　　bcache适用于桌面、服务器，高级存储阵列，甚至是嵌入式环境。设计bcache目标是让被缓存设备(HDD等块设备)与SSD一样快（包括缓存命中、缓存不命中、透写和回写）。现在还未达到初衷，特别是顺序写。同时测试结果表明离目标很接近，甚至有些情况下表现更好，例如随机写。

　　bcache是数据安全的。对于写回策略缓存来说，可靠性是非常重要的，出错就意味着丢失数据。bcache是用电池备份阵列控制器的替代选择，同时也要求bcache在异常掉电时也是数据安全的。对于写而言，必须在所有数据写到可靠介质之后才能向上层返回写成功。如果在写一个大文件时掉电了，则写入是失败的。异常掉电数据安全是指 cache 中的脏数据是不会丢的，不像内存中的脏数据掉电就没了。

　　bcache性能设计目标是等同于SSD.最大程度上去最小化写放大，并避免随机写。bcache将随机写转换为顺序写，首先写到SSD,然后回写缓存使用SSD缓存大量的写，最后将写有序写到磁盘或者阵列上。对于RAID6阵列，随机写性能很差，还要花费不菲的价格购买带有电池保护的阵列控制器。现在有了bcache,你就可以直接使用linux自带的优秀软RAID,甚至可以在更廉价的硬件上获取更高的随机写性能。

特性:

1、一个缓存设备可以作为多个设备的缓存，并且可以在设备运行时动态添加和删除缓存。

2、只有当写到磁盘后缓存才会确认写完成。

3、正确处理写阻塞和刷缓存

4、支持writethrough, writeback和writearound等写缓存模式

5、检测并避开顺序IO（可配置关闭该选项）

6、当检测到SSD延迟超过配置边界值，减少到SSD流量（当一个SSD作为多个磁盘缓存时使用）

7、缓存不命中时预读（默认关闭）

8、高性能的 writeback 实现：脏数据都是排序后再回写。如果设置了 writeback 水位线，PD控制器会根据脏数据比例来平滑处理到后台的writeback流量。

9、使用高效率的B+树，bcache随机读可以达到1M IOPS

10、稳定

============================A block layer cache (bcache)============================

假如你有一个大而慢的raid 6和一块SSD(或者3块), 如果你用它们做缓存，这并不是好事……但是你可以使用bcache

Wiki和git仓库在：

- http://bcache.evilpiepirate.org - http://evilpiepirate.org/git/linux-bcache.git - http://evilpiepirate.org/git/bcache-tools.git

bcache针对SSD的性能测试设计--它仅分配可擦写块(erase block size)的bucket，使用混合bree/log去追踪缓存内容(从单个扇区到bucket大小的任何地方)，它以不惜任何代价来设计避免随机写；它顺序地填满一个个可擦写块(erase block), 然后在重用该块之前清除该块。

支持writethrough和writeback缓存模式。writeback默认关闭，但可以在运行时随时打开或关闭。bcache竭尽全力来保护你的数据--它可靠地处理unclean的关闭。(甚至根本就没有clean shutdown的概念，因为数据写到可靠的磁盘，完成之前不会返回)。

writeback缓存能用于绝大部分buffering write的缓存--总是顺序地write脏数据到后端设备，从index的起始到末尾扫描。

SSD擅长随机IO，通常对缓存大序列化IO，没有优化空间，Bcache会探测顺序IO并跳过它，SSD只优化随机IO。bcache也会对每次task中的IO size的平均大小持续跟踪，只要平均大小超过cutoff，它将会跳过该task中的所有IO，而非在每次查找后缓存前512K字节，备份和大文件复制会整个跳过缓存设备。

当flash闪存上发生data IO error时，它会尽量从磁盘读取数据来恢复，恢复失败就使缓存对象失效。对不可恢复的错误(元数据或脏数据)，caching设备会自动禁用；假如caching设备中有脏数据存在，首先会禁用writeback，等所有的脏数据都写到磁盘里。

开始使用

你需要使用bcache-tools代码库中的make-bcache，在使用之前，cache设备和backing设备都必须格式化：

make-bcache -B /dev/sdb make-bcache -C /dev/sdc

make-bcache可以同时格式化多个设备，假如你同时格式化后端设备和缓存设备，无须手动绑定

make-bcache -B /dev/sda /dev/sdb -C /dev/sdc

bcache-tools现在加入了udev rules，bcache设备能立即被内核探测到，如果没有udev，你需要手动这样注册

echo /dev/sdb > /sys/fs/bcache/register echo /dev/sdc > /sys/fs/bcache/register

注册后端设备将可在/dev中看到bcache，然后你可以格式化它，之后可以像普通磁盘一样使用。

但是，第一次使用全新的bcache设备，它通常会运行在passthrough模式(所有读写操作都到硬盘上)下面，直到你将它绑定到一台缓存设备。如果你想以后使用bcache，推荐你搭建所有的慢速设备为bcache的后端设备，不带caching设备，你能在以后选择追加一台caching设备。参见下面的“绑定”小节。

设备实现如下：

/dev/bcache<N>

以及(和udev)

/dev/bcache/by-uuid/<uuid> /dev/bcache/by-label/<label>

开始格式化为指定的文件系统，并mount到文件树上

mkfs.ext4 /dev/bcache0 mount /dev/bcache0 /mnt

你可以在/sys/block/bcache<N>/bcache通过sysfs控制bcache设备，

你也能通过/sys/fs/bcache/<cset-uuid>/控制它们。

缓存设备作为集合set来管理，每个set中多个缓存设备目前仍然不支持，但是将来会允许元数据和脏数据的镜像。新cache set将在/sys/fs/bcache/<UUID>中显示。

绑定

当缓存设备和后端设备注册后，后端设备必须绑定到cache set中来实现缓存，因此，使用cache set在目录/sys/fs/bcache中的UUID,来将后端设备绑定到cache设备上：

echo <CSET-UUID> > /sys/block/bcache0/bcache/attach

这只需要做一次。下次机器重启，只需要重新注册所有的bcache设备就可以了。假如后端设备在cache中其它地方有数据，/dev/bcache<N>设备不会创建成功，直至cache show up。假如你打开了writeback模式，这非常重要。

重启之后，缓存设备找不见了，一直没有恢复，你可以强制运行后端设备:

echo 1 > /sys/block/sdb/bcache/running

(你需要使用/sys/block/sdb或任何被调用的后端设备，非/sys/block/bcache0,因为bcache0还不存在，假如你使用到分区，bcache目录可能是/sys/block/sdb/sdb2/bcache)

假如后端设备以后起来之后，它仍旧会用到cache set，但是所有的缓存数据都是非法的。

假如缓存中有脏数据，别指望文件系统能自动修复--你将有大量的文件系统损坏，虽然ext4的fsc可以产生奇迹。

错误处理

Bcache尝试透明地处理来自缓存设备的 IO 错误，而不会影响正常操作;如果它看到太多错误（阈值可配置，并且默认为0），它将关闭缓存设备并将所有  backing device 切换到 passthrough 模式。

• 对于从缓存读取，如果它们出现错误，将从 backing device 重新尝试读取

• 对于 writethroungh writes,如果写入缓存错误，我们只需切换到缓存中的 lba(Logical Block Address, LBA) 上使数据无效(即我们为绕过 cache write 将数据写到后端设备)

• For writethrough writes, if the write to the cache errors we just switch to invalidating the data at that lba in the cache (i.e. the same thing we do for a write that bypasses the cache)

• 对于writeback writes,我们目前将该错误传递给文件系统/用户空间。这可以改进 - 我们可以尝试绕过缓存的写入，所以小心避免写入错误。

• 对于分离操作，我们首先尝试刷新任何脏数据到后端设备(如果我们以 writeback 模式运行)。但是，如果它无法读取脏数据，当前它将不会做任何操作。

奇技淫巧Howto/cookbook

A)从一个丢失的caching设备启动bcache

假如注册后端设备毫无帮助，事已至此，你只需强制它在无cache设备的情况下运行

host:~# echo /dev/sdb1 > /sys/fs/bcache/register[ 119.844831] bcache: register_bcache() error opening /dev/sdb1: device already registered

下一步，如果有cache设备的话，你尽量注册它，然而假如没有，或是cache设备因为某种原因注册失败，在没有cache设备的情况下，你仍然能够启动bcache，像下面这样

host:/sys/block/sdb/sdb1/bcache# echo 1 > running

注意如果当前在writeback模式下，这会导致数据丢失。

B)bcache找不到cache

host:/sys/block/md5/bcache# echo 0226553a-37cf-41d5-b3ce-8b1e944543a8 > attach[ 1933.455082] bcache: bch_cached_dev_attach() Couldn't find uuid for md5 in set[ 1933.478179] bcache: __cached_dev_store() Can't attach 0226553a-37cf-41d5-b3ce-8b1e944543a8[ 1933.478179] : cache set not found

这种情况，cache设备可能在系统启动时没有注册，或是消失后又回来了，需要再次注册一下

host:/sys/block/md5/bcache# echo /dev/sdh2 > /sys/fs/bcache/register

C)损坏的bcache在设备注册期间将kernel搞崩溃

这不会发生，如果真发生了，那就是bug！请报告给bcache开发小组:

[e-mail]

务必提供更多的信息，包括kernel dmesg输出，以便我们可以参考

D)没有bcache的情况下恢复数据

假如kernel中找不到bcache模块，后端设备的filesystem仍然可以在8KB偏移处找到。所以，要么通过后端设备的loopdev，使用--offset 8K生成的，或者是，当你最初使用make-cache来格式化bache时，--data-offset定义的其它值

比如：

losetup -o 8192 /dev/loop0 /dev/your_bcache_backing_dev

这应该会将后端设备中的数据原封不动地复制到/dev/loop0中。

如果你的缓存是在writethrough模式下，你可以安全地扔掉cache设备了，此时不会丢失任何数据。

E)擦除缓存设备

::host:~# wipefs -a /dev/sdh216 bytes were erased at offset 0x1018 (bcache)they were: c6 85 73 f6 4e 1a 45 ca 82 65 f5 7f 48 ba 6d 81

在重启系统后，开启bcache，重建cache设备并开启它：

host:~# make-bcache -C /dev/sdh2UUID: 7be7e175-8f4c-4f99-94b2-9c904d227045Set UUID: 5bc072a8-ab17-446d-9744-e247949913c1version: 0nbuckets: 106874block_size: 1bucket_size: 1024nr_in_set: 1nr_this_dev: 0first_bucket: 1[ 650.511912] bcache: run_cache_set() invalidating existing data[ 650.549228] bcache: register_cache() registered cache device sdh2

在无cache的情况下，开启后端设备

host:/sys/block/md5/bcache# echo 1 > running

绑定新cache设备

host:/sys/block/md5/bcache# echo 5bc072a8-ab17-446d-9744-e247949913c1 > attach[ 865.276616] bcache: bch_cached_dev_attach() Caching md5 as bcache0 on set 5bc072a8-ab17-446d-9744-e247949913c1

F)移除或是替换缓存设备

host:/sys/block/sda/sda7/bcache# echo 1 > detach[ 695.872542] bcache: cached_dev_detach_finish() Caching disabled for sda7host:~# wipefs -a /dev/nvme0n1p4wipefs: error: /dev/nvme0n1p4: probing initialization failed: Device or resource busyOoops, it's disabled, but not unregistered, so it's still protected我们需要取消注册host:/sys/fs/bcache/b7ba27a1-2398-4649-8ae3-0959f57ba128# ls -l cache0lrwxrwxrwx 1 root root 0 Feb 25 18:33 cache0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:1d.0/0000:70:00.0/nvme/nvme0/nvme0n1/nvme0n1p4/bcache/host:/sys/fs/bcache/b7ba27a1-2398-4649-8ae3-0959f57ba128# echo 1 > stopkernel: [ 917.041908] bcache: cache_set_free() Cache set b7ba27a1-2398-4649-8ae3-0959f57ba128 unregistered现在我们才能清除数据host:~# wipefs -a /dev/nvme0n1p4/dev/nvme0n1p4: 16 bytes were erased at offset 0x00001018 (bcache): c6 85 73 f6 4e 1a 45 ca 82 65 f5 7f 48 ba 6d 81

G)dm-crypt和bcache

首先搭建非加密的bcache，然后在/dev/bcache<N>上层安装dmcrypt，这会更快，假如你dmcrypt后端和caching设备的时候，同时在顶层安装bcache。[需要benchmarks?]

H)停止并释放一个注册过的bcache，擦除之后重新生成

假如你需要释放所有的bcache引用，以便你能运行fdisk并重新注册一个变动的分区表，假如上面有任何活跃的backing或是caching设备，这都不会成功

1)/dev/bcache*有东西吗？(有时没有)

假如存在，很简单：

host:/sys/block/bcache0/bcache# echo 1 > stop

2)但是假如你的后端设备不在，这不会成功:

host:/sys/block/bcache0# cd bcachebash: cd: bcache: No such file or directory

这种情况，你或许必须注销引用该待释放bcache的dmcrypt的块设备

host:~# dmsetup remove oldds1bcache: bcache_device_free() bcache0 stoppedbcache: cache_set_free() Cache set 5bc072a8-ab17-446d-9744-e247949913c1 unregistered

这导致后端bcache从/sys/fs/bcache中移除，然后再次重用，This would be true of any block device stacking where bcache is a lower device.

3)另一方面，你也能看看/sys/fs/bcache/

host:/sys/fs/bcache#ls -l */{cache?,bdev?}lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 5 09:39 0226553a-37cf-41d5-b3ce-8b1e944543a8/bdev1 -> ../../../devices/virtual/block/dm-1/bcache/lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 5 09:39 0226553a-37cf-41d5-b3ce-8b1e944543a8/cache0 -> ../../../devices/virtual/block/dm-4/bcache/lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 5 09:39 5bc072a8-ab17-446d-9744-e247949913c1/cache0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:01.0/0000:01:00.0/ata10/host9/target9:0:0/9:0:0:0/block/sdl/sdl2/bcache/

设备名将显示哪个UUID是相关的，在该目录下cd，然后stop the cache:

host:/sys/fs/bcache/5bc072a8-ab17-446d-9744-e247949913c1# echo 1 > stop

这将会释放bcache引用，让你重用其它目的的分区

性能调优

Bcache 有一堆配置选项和可调参数,默认参数对于典型的桌面和服务器工作负载是合理的，但是，当您在基准测试时，它们不是你想要获得的最佳参数

 

- Backing device 对齐

 

bcache中的默认(metadata)元数据大小为8k.如果你的 Backing device 是基于 RAID 的,那么请务必使用`make-bcache --data-offset`将其与你的 RAID 条带大小对齐(即设置为 raid 条带大小的倍数)。--可避免写放大。如果考虑未来RAID的扩展，则用RAID条带大小乘以一序列素数，来得到你想要的磁盘倍数，建议这样计算data-offset的值

   For example:  If you have a 64k stripe size, then the following offset

   would provide alignment for many common RAID5 data spindle counts:

    64k * 2*2*2*3*3*5*7 bytes = 161280k

 

   That space is wasted, but for only 157.5MB you can grow your RAID 5

   volume to the following data-spindle counts without re-aligning:

    3,4,5,6,7,8,9,10,12,14,15,18,20,21 ...

 

- 写入性能差

 假如写入性能不达预期，你或许想运行在writeback模式下面，这并非默认的模式。(writeback模式之所以不是默认模式，不是因为不成熟，而是因为该模式可能在某些情况下丢失数据。)

默认 bcache 的 cache_mode 是writeround,改成 writeback,提高写入性能

 

echo writeback > /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode

 

-性能差，或者到SSD的流量未达预期

默认情况下，bcache不会缓存所有内容.它尝试跳过顺序IO，因为你真正想要缓存的是随机IO。

如果你复制一个10GB的文件，你可能也不希望将 cache 中10GB 的随机访问数据从缓存中刷新走(cache 可用空间不够时，根据lru算法将冷数据回写到backing device）。 

但是假如你要对读缓存进行基准测试，使用 fio写一个8 GB的测试文件，你需要禁用它(允许顺序IO):

echo 0 > /sys/block/bcache0/bcache/sequential_cutoff

调整 backing 设备的顺序IO 阈值，表示 bcache0 设备的顺序IO大于4MB 时，大于 4MB 的部分不会走 SSD 设备，也不会缓存到 ssd，而是直接读写 backing 设备。(default:4M)

echo 4M > /sys/block/bcache0/bcache/sequential_cutoff

 

-流量仍然进入后端设备(spindle)/仍旧得到cache miss

现实中SSD并不总是能跟上硬盘的速度，特别是那些慢速的SSD，在一块SSD为很多HDD做缓存设备，或者出现大比例的序列化IO的情况下。假如你想避免SSD成为瓶颈，就让每件事慢下来。

bcache会跟踪每个IO，如果IO的时间超过阈值，则旁路cache设备，直接读写backing设备。

为避免bcache追踪缓存设备的延迟，假如延迟超过阈值时，逐步阻塞流量(通过降低顺序旁路来实现)

 

如果你的SSD足够强大，可以不跟踪，减少跟踪的开销。

 如果你需要的话，可以设置阈值为0来禁用它

   # echo 0 > /sys/fs/bcache/<cache set uuid>/congested_read_threshold_us

   # echo 0 > /sys/fs/bcache/<cache set uuid>/congested_write_threshold_us

 

关闭旁路的另一个好处是，所有的离散读写都会经过cache设备，从而不会导致cache missing。

 

默认情况下当读请求超过2ms，写请求超过20ms时，旁路cache设备。

   The default is 2000 us (2 milliseconds) for reads, and 20000 for writes. 

-某些数据仍然cache miss

最后一个困扰人们的问题事实上是个老bug，由于缓存连贯性(cache coherency)对cache miss的处理方式。

当btree node慢了之后，cache miss时并不能对新数据插入key，对应数据也不能写到cache中。

事实上这并不是问题，因为只要cache写到来，将会导致btree node分裂(split),根本无需可观的

写流量，这很难观察到(特别当bcache的btree nodes很多，要索引设备上大部分区域的时候)

但当benchmark的时候，假如你想通过大量数据，让它成为缓存中的热点时，不需要其它流量，这可能是个问题。

解决方法：

通过写操作来让cache形成热点，或使用测试分支的代码(那里对该问题做了修复)

Sysfs-BACKING DEVICE

实际设备目录： /sys/block/<bdev>/bcache

以下目录软链接到实际设备目录：

/sys/block/bcache*/bcache

/sys/fs/bcache/<cset-uuid>/bdev*

----------------------------------

比如：/sys/block/bcache0/bcache/

在/sys/block/<bdev>/bcache，/sys/block/bcache*/bcache和/sys/fs/bcache/<cset-uuid>/bdev*(假如绑定了)中可以获得。 

attach

echo cache set中的UUID(<cset-uuid>)到此文件，来将缓存设备连接到后端设备

 

cache_mode

可以是writethrough，writeback，writearound或none之一

参见bcache/super.c中的bch_cache_modes[], writearound可能和passthrough相同

 

clear_stats

写入此文件将重置正在运行的总(total)统计信息(不是 day/hour/5minute的刷新版本)

 

detach

写入此文件将从缓存集(cache set)中分离.如果缓存中有脏数据，则会先刷新

 

dirty_data

缓存中对应此backing device的脏数据量, cache 设置的版本不断更新,但可能会稍微偏离

 

label

所在底层设备名称(Name of underlying device)

 

readahead

应该执行的readahead预读数据的大小,默认为0.如果设置为，比如1M,它会将cache未命中的数据读取到约1M,但是不会重叠现有的缓存条目

 

running

echo 1 可强制 bcache 在无 cache 的情况下运行

假如bcache在运行时，它的值为1，也就是说，不管/dev/bcache设备是否存在，是否它处于passthrough还是caching模式

 

sequential_cutoff

一旦连续的 IO 大小越过此阈值，它将绕过缓存(也就是，跳过不处理连续IO);最近的128个IO将被跟踪，因此即使没有一次完成，也可以检测到连续的IO (default:4M)

 

sequential_merge顺序合并

如果非零，bcache将提交的最后128个请求的列表与所有新请求进行比较，以确定哪些新请求是先前请求的顺序后继(sequential continuations)，为了确定sequential cutoff的目的.如果顺序截止值大于任何单个请求的最大可接受顺序大小，则这很有必要。

 

state

backing device 可以处于四种不同状态之一：

• no cache：还未附加到缓存集(cache set)。

• clean：缓存集的一部分，且 cache 没有脏数据。

• dirty：缓存集的一部分，且 cache 有脏数据。

• inconsistent：不一致，当 cache 中存在脏数据但缓存集不可用时，backing device 被用户强制运行；backing device 上的任何数据可能已损坏了

stop

写入此文件以关闭 bcache 设备并关闭 backing device

 

writeback_delay

当脏数据被写入 cache 并且之前没有包含任何数据时，在启动(回写磁盘)之前等待的秒数。默认为30。

 

writeback_percent

假如非零，bcache会试图保持这个百分比的 cache 脏数据,并通过阻塞后台回写(background writeback)及使用 PD 控制器来平滑调整回写速率 (default:10)

 

writeback_rate

每秒扇区回写的速度 - 如果writeback_percent 不为0,则后台回写(background writeback)被限制到该指定速度。

该项由bcache连续调整，但也可由用户设置

 

writeback_running

如果关闭，则根本不会发生脏数据的回写，脏数据仍将被添加到缓存中，直到缓存将要满时，仅用于基准测试。默认开启 (default: on [on:1,off:0])

 

Sysfs-BACKING DEVICE 后端设备状态统计:

实际设备目录： /sys/block/<bdev>/bcache

比如 /sys/block/bcache0/bcache/stats_total，主要都是IO的统计信息

后端设备目录下有，状态总计目录(stats_total)，以及一天(stats_day)，1小时(stats_hour)和5分钟(stats_five_minute)共四个目录，它们也会聚合到cache set目录中，其中目录中的文件含义分别如下：

bypassed

绕过缓存的 IO (读取和写入)计数

 

cache_hits

cache_misses

cache_hit_ratio

对bcache看到的每个 IO，计数hit 和 miss以及命中率，数据部分命中(partial hit)会被计为 miss

我的理解是，SSD的命中或不命中 

cache_bypass_hits

cache_bypass_misses

绕过缓存的 IO 的 hit 和 miss 的计数也会计算，但是bcache看不到

我的理解就是磁盘命中或不命中

 

cache_miss_collisions

cache miss的冲突数，在cache miss时写入数据与那个写数据成功的写操作的条件竞争

(通常该值为0，因为cache miss的同步会被重写)

cache_readaheads

预读发生次数的计数

Sysfs-CACHE SET:

可在目录/sys/fs/bcache/<cset-uuid>获取

/sys/fs/bcache/9435d2f9-678c-403e-9472-9ca5115695c1

 

average_key_size 

btree中每个键的平均数据大小

 

bdev<0..n>

每个附加的后端设备 backing device的符号链接

ls -lrth 的结果

bdev0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:02.2/0000:04:00.0/host0/port-0:0/expander-0:0/port-0:0:6/end_device-0:0:6/target0:0:6/0:0:6:0/block/sdg/bcache

 

block_size 

缓存设备的块大小，块block是最小粒度的写单位，应该匹配硬件扇区大小

 

btree_cache_size

btree 缓存当前使用的内存量(Amount of memory currently used by the btree cache)

 

bucket_size

buckets 大小，bucket是bcache的基本存储单位，每个bucket再细分为多个block

 

cache<0..n>

组成cache set的每个cache设备(cache devices)的符号链接

cache0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:02.2/0000:04:00.0/host0/port-0:0/expander-0:0/port-0:0:5/end_device-0:0:5/target0:0:5/0:0:5:0/block/sdf/bcache

 

cache_available_percent

不包含脏数据的缓存设备(空间)的百分比，并且可能被潜在用于回写。这并不意味着这个空间不用于干净的缓存数据;未使用的统计信息（在priority_stats中）通常要低得多。

 

clear_stats

清除与此高速缓存关联的统计信息, 该项只有写权限，不能读

congested

congested_read_threshold_us

congested_write_threshold_us

errors

 

dirty_data 没有这一项

在缓存中脏数据的量（在垃圾回收(gc)运行时将更新）

 

flash_vol_create

echo一个size大小到这个文件,（以人类可读的单位，k/M/G）去创建一个由缓存集(cache set)支持的精简卷

 

io_error_halflife

io_error_limit

这些决定了在禁用缓存之前接受的错误数量,每个错误都会在半衰期之后衰减（在＃ios中）,如果衰减计数达到 io_error_limit，则会写出脏数据(到后端设备?)，并禁用缓存

 

journal_delay_ms

日志写入延迟毫秒数，除非缓存刷新发生得更早。默认值为100

 

root_usage_percent

正在使用的root btree节点的百分比,如果这值太高，节点会分裂，增加树的深度。(default:2)

 

stop

写入此文件以关闭缓存集,等待直到所有连接的后备设备都已关闭

 

synchronous

tree_depth

btree的深度（单节点btree的深度为0）(default:1)

 

unregister

注销，分离所有 backing device 并关闭缓存设备,如果存在脏数据,它将禁用回写式缓存并等待它被刷新

 

Sysfs-CACHE SET INTERNAL

所在目录：/sys/fs/bcache/<cset-uuid>/internal/

比如/sys/fs/bcache/9435d2f9-678c-403e-9472-9ca5115695c1/internal

其中uuid是/dev/sdm这块SSD对应的 

下面是数据项的实例测试值，仅供参考

此目录也暴露出大量的内部操作的计时，使用不同的文件记录，包括平均持续时间，平均频率，最后发生时刻和最大持续时间：垃圾收集，btree读取，btree节点排序和btree分裂

 

active_journal_entries

比索引新(newer than the index)的日志条目数

 

btree_nodes

btree中的总节点

 

btree_used_percent

btree在使用中的平均值

 

bset_tree_stats

关于辅助搜索树(auxiliary search tree)的统计

 

btree_cache_max_chain

btree节点缓存的哈希表中最长的链

 

cache_read_races

累计当从缓存读取数据的情况下，桶被重用和失效的次数 - 即在读取完成后指针过期。发生这种情况时，数据将从后备设备重新读取

 

trigger_gc

写入此文件将强制运行垃圾回收

Sysfs-CACHE DEVICE:

比如：/sys/fs/bcache/9435d2f9-678c-403e-9472-9ca5115695c1/cache0

其中uuid是/dev/sdm这块SSD对应的

 

block_size

写入的最小粒度-应符合硬件扇区大小

这里是4.0k

 

btree_written

所有btree写入的总和，单位(千/兆/千兆)字节

这里是1.0G

 

bucket_size

bucket 大小

这里是1.0M

 

cache_replacement_policy

cache替换策略，lru，fifo或random之一

 

discard

布尔值，假如值为on，在重用之前，使用discard/TRIM去触发每个bucket；默认值为off，因为SATA TRIM是非排队命令(因此很慢)

存储SSD TRIM 开关的开启与关闭状态

• 延伸知识：在SSD上使用TRIM，默认是不开启的 (固态硬盘（SSD）为什么需要TRIM？,TRIM 的解释查看参考资料 Trim)

 

freelist_percent        # 人为减小可以缓存的数据量没有这个配置项

空闲cache的大小占总数的百分比。可以写入该值来增加freelist上保存的 bucket 数，这样可以在运行时人为地减小缓存的大小。主要用于测试目的（即测试不同大小的缓存如何影响您的命中率），但是由于在移动到freelist之后丢弃了 bucket，因此也可以通过有效地给予更多的保留空间来使SSD的垃圾回收更容易。

 

io_errors

已经发生的错误数量，由 io_error_halflife 衰减

 

metadata_written

所有非数据写入（btree写入和所有其他元数据）的总和

 

nbuckets

此缓存中的总桶数

 

priority_stats

关于缓存中最近的数据被访问的统计信息。这可以显示您的工作集(working set)大小。

• Unused：是不包含任何数据的缓存的百分比
• Metadata：是bcache的元数据占的百分比
• Average：是 cache buckets 的平均优先级。
• Next: 是每个具有优先级阈值的分位数的列表

written

已写入缓存的所有数据的总和

比较：btree_written是获得实际写入bcache的总量