c - 在65KB以上的字符串上使用printf会遇到哪个瓶颈？

该程序每行打印65k字节。

我使用./a.out | pv >/dev/null测量吞吐量，大约达到3 GB/s。

一旦将线长更改为70k，吞吐量就会下降到〜1 GB/s。

我在这里遇到哪一个瓶颈(CPU缓存，libc特性同步等)？

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define LEN 65000     // high throughput
// #define LEN 70000  // low throughput

int main ()
{
  char s[LEN]; memset(s, 'a', LEN-1); s[LEN-1] = '\0';

  while (1)
    printf ("%s\n", s);
}

更新:我在Core i5-2520M上的Ubuntu 12.04 64位(具有EGLIBC 2.15)上运行它。

更新: puts (s)具有相同的问题。

最佳答案

您在数据传输中无法充分利用内核I/O缓冲区。如果我们假设64KB是内核I/O缓冲区的大小，那么在写入64KB之后将阻止70000写操作。耗尽后，剩余的4KB +更改将被写入I/O缓冲区。 pv最终进行两次读取以读取传输的每个70000字节，由于不良的缓冲区利用率，导致正常吞吐量的一半左右。写入期间I/O中的停顿可能弥补了其余部分。

您可以为pv指定较小的读取大小，这将通过增加每个时间片传输的平均字节数来提高吞吐量。平均而言，写入会更高效，并保持读取缓冲区已满。

$ ./a.out | pv -B 70000 > /dev/null
9.25GB 0:00:09 [1.01GB/s] [        <=>                                        ]

$ ./a.out | pv -B 30k > /dev/null
9.01GB 0:00:05 [1.83GB/s] [    <=>                                            ]

编辑:再运行3次(2.7GHz核心i7)

$ ./a.out | pv -B 16k > /dev/null
  15GB 0:00:08 [1.95GB/s] [       <=>                                         ]

$ ./a.out | pv -B 16k > /dev/null
 9.3GB 0:00:05 [1.85GB/s] [    <=>                                            ]

$ ./a.out | pv -B 16k > /dev/null
19.2GB 0:00:11 [1.82GB/s] [          <=>                                      ]

关于c - 在65KB以上的字符串上使用printf会遇到哪个瓶颈？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/11852394/