我在cent os 5.3和cent os 6.3上编译以下代码:
#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，您甚至找不到最上面的进程，CPU使用率约为0％。但是在cent os 6.3上，在4核cpu上有6个线程，大约占20％。
所以我用时间和stace检查a.out，结果是这样的:
在5.3版上:
real 0m14.003s
user 0m0.001s
sys 0m0.001s
在6.3上:
real 0m14.002s
user 0m1.484s
sys 0m1.160s
strace:
在5.3上:
% 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
在6.3上:
% 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，因此数据略有不同。但是我认为它可以显示一些东西。
我检查内核配置CONFIG_HIGH_RES_TIMERS，CONFIG_HPET和CONFIG_HZ:
在5.3版上:
$ 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版上:
$ 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
实际上，我还尝试了在ARM和xubuntu13.04-amd64-desktop上的arch上的代码，与cent os 6.3相同。
那么，我该怎么做才能找出导致CPU使用率不同的原因？
内核配置有什么用吗？
最佳答案
没错，这与内核配置有关。 usleep(1)将尝试 sleep 一微秒。在高分辨率计时器之前，不可能 sleep 少于一秒钟(在您的情况下，HZ = 1000，所以1秒钟== 1毫秒)。
在没有这些高分辨率计时器的CentOS 5.3上，您将在1毫秒至2毫秒之间 sleep [1]。在具有这些计时器的CentOS 6.3上，您的 sleep 时间接近一微秒。这就是为什么您在此平台上使用更多cpu的原因:您只是在轮询任务列表500-1000次以上。
如果将代码更改为usleep(1000)，则CentOS 5.3的行为将相同。 CentOS 6.3的CPU时间将减少，并且与CentOS 5.3上运行的程序处于同一水平
Linux手册中对此有完整的讨论:运行man 7 time。
请注意，您的代码应使用条件变量，而不是在特定时间间隔轮询任务列表。这是一种更有效，更干净的方式来做您正在做的事情。
另外，您的主系统应该真正加入线程，而不是仅仅休眠14秒。
[1]有一个异常(exception)。如果您的应用程序是在实时调度策略(SCHED_FIFO或SCHED_RR)下运行的，则它将忙于等待而不是休眠以接近正确的数量。但是默认情况下，您需要root特权