我在cent os 5.3和cent os 6.3编译下面的代码:
#include <pthread.h>
#include <list>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;
pthread_mutex_t _mutex;
pthread_spinlock_t spinlock;
list<int *> _task_list;
void * run(void*);
int main()
{
int worker_num = 3;
pthread_t pids[worker_num];
pthread_mutex_init(&_mutex, NULL);
for (int worker_i = 0; worker_i < worker_num; ++worker_i)
{
pthread_create(&(pids[worker_i]), NULL, run, NULL);
}
sleep(14);
}
void *run(void * args)
{
int *recved_info;
long long start;
while (true)
{
pthread_mutex_lock(&_mutex);
if (_task_list.empty())
{
recved_info = 0;
}
else
{
recved_info = _task_list.front();
_task_list.pop_front();
}
pthread_mutex_unlock(&_mutex);
if (recved_info == 0)
{
int f = usleep(1);
continue;
}
}
}
在5.3上运行时,你甚至无法找到最重要的进程,cpu使用率约为0%。但是在6.3的操作系统上,在4核cpu上有6个线程,大概有20%。
所以我用时间和 stace 检查a.out,结果是这样的:
在5.3:
real 0m14.003s
user 0m0.001s
sys 0m0.001s
在6.3:
real 0m14.002s
user 0m1.484s
sys 0m1.160s
strace:
on 5.3:
% time seconds usecs/call calls errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
91.71 0.002997 0 14965 nanosleep
8.29 0.000271 271 1 execve
0.00 0.000000 0 5 read
0.00 0.000000 0 10 4 open
0.00 0.000000 0 6 close
0.00 0.000000 0 4 4 stat
0.00 0.000000 0 6 fstat
0.00 0.000000 0 22 mmap
0.00 0.000000 0 13 mprotect
0.00 0.000000 0 1 munmap
0.00 0.000000 0 3 brk
0.00 0.000000 0 3 rt_sigaction
0.00 0.000000 0 3 rt_sigprocmask
0.00 0.000000 0 1 1 access
0.00 0.000000 0 3 clone
0.00 0.000000 0 1 uname
0.00 0.000000 0 1 getrlimit
0.00 0.000000 0 1 arch_prctl
0.00 0.000000 0 38 4 futex
0.00 0.000000 0 1 set_tid_address
0.00 0.000000 0 4 set_robust_list
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00 0.003268 15092 13 total
on 6.3:
% time seconds usecs/call calls errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
99.99 1.372813 36 38219 nanosleep
0.01 0.000104 0 409 43 futex
0.00 0.000000 0 5 read
0.00 0.000000 0 6 open
0.00 0.000000 0 6 close
0.00 0.000000 0 6 fstat
0.00 0.000000 0 22 mmap
0.00 0.000000 0 15 mprotect
0.00 0.000000 0 1 munmap
0.00 0.000000 0 3 brk
0.00 0.000000 0 3 rt_sigaction
0.00 0.000000 0 3 rt_sigprocmask
0.00 0.000000 0 7 7 access
0.00 0.000000 0 3 clone
0.00 0.000000 0 1 execve
0.00 0.000000 0 1 getrlimit
0.00 0.000000 0 1 arch_prctl
0.00 0.000000 0 1 set_tid_address
0.00 0.000000 0 4 set_robust_list
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00 1.372917 38716 50 total
时间和strace结果不是相同的测试,因此数据有点不同。但我认为它可以显示出一些东西。
我检查内核配置CONFIG_HIGH_RES_TIMERS,CONFIG_HPET和CONFIG_HZ:
在5.3:
$ cat /boot/config-`uname -r` |grep CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
$ cat /boot/config-`uname -r` |grep CONFIG_HPET
CONFIG_HPET_TIMER=y
CONFIG_HPET_EMULATE_RTC=y
CONFIG_HPET=y
# CONFIG_HPET_RTC_IRQ is not set
# CONFIG_HPET_MMAP is not set
$ cat /boot/config-`uname -r` |grep CONFIG_HZ
# CONFIG_HZ_100 is not set
# CONFIG_HZ_250 is not set
CONFIG_HZ_1000=y
CONFIG_HZ=1000
在6.3:
$ cat /boot/config-`uname -r` |grep CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
CONFIG_HIGH_RES_TIMERS=y
$ cat /boot/config-`uname -r` |grep CONFIG_HPET
CONFIG_HPET_TIMER=y
CONFIG_HPET_EMULATE_RTC=y
CONFIG_HPET=y
CONFIG_HPET_MMAP=y
$ cat /boot/config-`uname -r` |grep CONFIG_HZ
# CONFIG_HZ_100 is not set
# CONFIG_HZ_250 is not set
# CONFIG_HZ_300 is not set
CONFIG_HZ_1000=y
CONFIG_HZ=1000
事实上,我也尝试使用ARM和xubuntu13.04-amd64-desktop上的arch代码,与cent os 6.3相同。
那么我该怎么做才能找出不同CPU使用率的原因?
内核配置是否有任何内容?
答案 0 :(得分:5)
你是对的,它与内核配置有关。 usleep(1)
将尝试睡眠一微秒。在高分辨率计时器之前,不可能以小于1的速度睡眠(在你的情况下HZ = 1000,因此1 jiffy == 1毫秒)。
在没有这些高分辨率计时器的CentOS 5.3上,你会睡1到2毫秒[1]。在拥有这些计时器的CentOS 6.3上,你正在睡觉接近1微秒。这就是你在这个平台上使用更多cpu的原因:你只需要将你的任务列表轮询500-1000倍。
如果您将代码更改为usleep(1000)
,CentOS 5.3的行为将相同。 CentOS 6.3的cpu时间将减少,并与CentOS 5.3上运行的程序处于同一个范围内
Linux手册中对此进行了全面讨论:运行man 7 time
。
请注意,您的代码应使用条件变量,而不是以特定时间间隔轮询任务列表。这是一种更有效,更干净的方式来做你正在做的事情。
另外,你的主要应该加入线程而不是只是睡了14秒。
[1]有一个例外。如果您的应用程序在实时调度策略(SCHED_FIFO或SCHED_RR)下运行,它将忙于等待而不是睡眠以接近正确数量的睡眠。但默认情况下,您需要root权限