如何测量上下文切换时间
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LINUX查看指定进程的Context Switch上下文切换:pidstat
Context Switch(CS)上下文切换是cpu性能中的一个重要指标,context switch过高会导致CPU像个搬运工,频繁在寄存器和运行队列之间奔波 ,更多的时间花在了线程切换,而不是真正工作的线程上。
linux中一般使用vmstat监控系统上下文切换,pidstat监控指定进程的上下文切换。
pidstat监控指定进程的Context Switch上下文切换:
首先安装sysstat:yum install sysstat //使用的是fedora,ubuntu/debian使用apg-get
pidstat -w -G testp 1 10 //根据进程名监控上下文切换
pidstat -w -p 48863 1 10 //根据PID监控上下文切换
平均时间: UID PID cswch/s nvcswch/s Command
平均时间: 0 48770 2.53 2.78 testp
cswch/s: 每秒任务主动(自愿的)切换上下文的次数,当某一任务处于阻塞等待时,将主动让出自己的CPU资源。
nvcswch/s: 每秒任务被动(不自愿的)切换上下文的次数,CPU分配给某一任务的时间片已经用完,因此将强迫该进程让出CPU的执行权。
多处理器时添加-I参数,显示各个cpu的使用率,如pidstat -w -I -G testp 1 10
什么是CPU上下文切换?
现 在linux是大多基于抢占式,CPU给每个任务一定的服务时间,当时间片轮转的时候,需要把当前状态保存下来,同时加载下一个任务,这个过程叫做上下文 切换。时间片轮转的方式,使得多个任务利用一个CPU执行成为可能,但是保存现场和加载现场,也带来了性能消耗。 那线程上下文切换的次数和时间以及性能消耗如何看呢?
如何获得上下文切换的次数?
vmstat直接运行即可,在最后几列,有CPU的context switch次数。 这个是系统层面的,加入想看特定进程的情况,可以使用pidstat。
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执行pidstat,将输出系统启动后所有活动进程的cpu统计信息:
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上下文切换的性能消耗在哪里呢?
context switch过高,会导致CPU像个搬运工,频繁在寄存器和运行队列直接奔波 ,更多的时间花在了线程切换,而不是真正工作的线程上。直接的消耗包括CPU寄存器需要保存和加载,系统调度器的代码需要执行。间接消耗在于多核 cache之间的共享数据。
引起上下文切换的原因有哪些?
对于抢占式操作系统而言, 大体有几种:
1、当前任务的时间片用完之后,系统CPU正常调度下一个任务;
2、当前任务碰到IO阻塞,调度线程将挂起此任务,继续下一个任务;
3、多个任务抢占锁资源,当前任务没有抢到,被调度器挂起,继续下一个任务;
4、用户代码挂起当前任务,让出CPU时间;
5、硬件中断;
如何测试上下文切换的时间消耗?
LMbench,知道这个工具,是在霸爷的博客上面(http://blog.yufeng.info/archives/753), 然后就开始在测试环境下搞了一把,一会就出结果了。然后就搞了台线上机器安装这个工具,然后测试,后面在测试Memory的时候,直接导致Load飙升, 还好没人发现,机器java进程重启就好了。这方面纯粹是业务选手。霸爷说分析的结果对于高性能C的开发同学来说,是需要熟记的,没办法,咱是搞java 的,只能每个指标逐个看一下了。
LMbench的简单介绍?
首先看英文介绍:LMbench -Tools for Performance Analysis,微观性能分析工具。
官方地址:http://www.bitmover.com/lmbench/
下载地址:http://www.bitmover.com/lmbench/lmbench3.tar.gz
LMbench主要能干啥?
主要是带宽(读取缓存文件、内存拷贝、读写内存、管道等)和反应时间(上下文切换、网路、进程创建等)的评测工具。
LMbench 安装?
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中间遇到一个问题,就是报错,在CSDN上面找到了答案,这这里贴一下。
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LMbench关于结果解释(这次主要关注线程切换信息)
在网上找了半天,信息很少,只能看doc下面的英文解释了。
测试上下文切换的时间,一个上下文切换,包括保存一个进程状态的保存和恢复另外一个进程的时间。
典型的上下文切换性能,仅仅是测量最小的线程切换时间。仅仅是做进程切换,任何实质的任务都不做。
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时间的单位是微秒。 |
LMbench是如何来测量进程切换的时间的?
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参考:http://www.cnblogs.com/EthanCai/p/3705834.html
转载于:https://my.oschina.net/u/2822116/blog/794014
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