为什么分叉会减慢我的申请速度

Question

我的应用程序使用 fork 系统调用每隔几百毫秒检查一次检查点。但是，我注意到使用检查点（分叉）时我的​​应用程序显着减慢。我测试了 fork 调用所花费的时间，结果是1到2毫秒。那么为什么 fork 会大大减慢我的应用程序。请注意，我一次只保留1个检查点（分叉进程），并且每当我拿一个新检查点时都会终止前一个检查点。另外，我的电脑有一个巨大的RAM。

请注意，我的分叉进程在创建后就会休眠。只有在需要进行回滚时才会被唤醒。因此，它不应由操作系统安排。我想到的一件事是，由于 fork 是一种写时复制机制，每当我的应用程序修改页面时都会出现页面错误。但是，这应该显着减缓应用程序的速度吗如果没有检查点（分叉），我的应用程序将在大约3.1秒内完成，使用它大约需要3.7秒。有什么想法，什么减慢了我的申请？

Answer 1

正如您所假设的那样，您可能正在观察写时复制机制的成本。这实际上非常昂贵 - 这是vfork仍然存在的原因。 （主要成本不是额外的页面错误本身，而是触摸每个页面的memcpy，以及相关的缓存和TLB刷新。）它没有显示为{{1}的成本因为页面错误不会发生在系统调用中。

您可以通过查看fork报告的时间来确认假设 - 如果这是正确的，则经过的额外时间应该几乎都是“系统”时间（内核中的CPU烧毁）。 getrusage或oprofile会让你更具体地解决这个问题...如果你能让他们完全工作，这是非常重要的，唉。

不幸的是，写时复制也是您的检查点机制首先运行的原因。您能否以较长的间隔离开检查站？这是我能想到的唯一快速解决方案。

Answer 2

我建议使用oprofile查找。

oprofile被认为能够分析系统（而不仅仅是单个过程）。

您可以与其他checkpointing packages进行比较，例如BLCR

Answer 3

分叉本质上非常昂贵，因为您将现有流程的副本创建为一个全新的流程。如果速度对您很重要，则应使用线程。

此外，您说分叉进程会休眠，直到需要“回滚”。我不确定你的回滚是什么意思，但提供了你可以放在函数中的东西，你应该把它放在一个函数中，然后创建一个只运行该函数的线程，并在你检测到需要时退出回滚。作为额外的好处，如果您使用该方法，则只需在需要时创建线程。