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c++ - 为什么 perf 具有如此高的上下文切换？

coder 2023-06-17 原文

我试图理解 linux perf，发现了一些非常令人困惑的行为:

我写了一个简单的多线程示例，每个内核固定一个线程；每个线程在本地运行计算并且不相互通信(参见下面的 test.cc)。我在想这个例子应该有非常低的上下文切换，如果不是零的话。但是，使用 linux perf 分析示例显示了数千个上下文切换 - 比我预期的要多得多。我进一步分析了 linux 命令 sleep 20 以进行比较，显示上下文切换要少得多。

此个人资料结果对我来说没有任何意义。是什么导致了如此多的上下文切换？

> sudo perf stat -e sched:sched_switch ./test
 Performance counter stats for './test':

                 6,725  sched:sched_switch                                          

      20.835 seconds time elapsed

> sudo perf stat -e sched:sched_switch sleep 20

 Performance counter stats for 'sleep 20':

                 1      sched:sched_switch                                          

      20.001 seconds time elapsed

要重现结果，请运行以下代码:

perf stat -e context-switches sleep 20
perf stat -e context-switches ./test

要编译源代码，请输入以下代码:

g++ -std=c++11 -pthread -o test test.cc

// test.cc
#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>

int main(int argc, const char** argv) {
  unsigned num_cpus = std::thread::hardware_concurrency();
  std::cout << "Launching " << num_cpus << " threads\n";

  std::vector<std::thread> threads(num_cpus);
  for (unsigned i = 0; i < num_cpus; ++i) {
    threads[i] = std::thread([i] {
      int j = 0;
      while (j++ < 100) {
        int tmp = 0;
        while (tmp++ < 110000000) { }
      }
    });

    cpu_set_t cpuset;
    CPU_ZERO(&cpuset);
    CPU_SET(i, &cpuset);
    int rc = pthread_setaffinity_np(threads[i].native_handle(),
                                    sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
    if (rc != 0) {
      std::cerr << "Error calling pthread_setaffinity_np: " << rc << "\n";
    }
  }

  for (auto& t : threads) {
    t.join();
  }
  return 0;
}

最佳答案

我们无法准确告诉您计划的内容 - 但您可以使用 perf 自行查找。

perf record -e sched:sched_switch ./test

请注意，这需要已安装的 debugfs 和 root 权限。现在，perf report 将为您提供调度程序切换到的内容的概览(或查看 perf script 以获得完整列表)。现在您的代码中没有明显的事情会导致上下文切换(例如 sleep 、等待 I/O)，因此很可能是在这些内核上安排了另一个任务。

sleep 几乎没有上下文切换的原因很简单。它几乎立即进入休眠状态——这是一个上下文切换。虽然该任务未激活，但不能被其他任务取代。

关于c++ - 为什么 perf 具有如此高的上下文切换？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/52298242/

amp43codeschedsectionc++linuxperf

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