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为什么 syslog 比文件 IO 慢这么多？

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为什么 syslog 比文件 IO 慢这么多？

我写了一个简单的测试程序来测量 syslog 功能的性能。这是我的测试系统的结果：（Debian 6.0.2 和 Linux 2.6.32-5-amd64）

测试用例调用有效负载持续时间吞吐量
                      [] [兆] [秒] [兆/秒]    
-------------------- ---------- ---------- ---------- ----------
系统日志 200000 10.00 7.81 1.28      
系统日志 %s 200000 10.00 9.94 1.01      
写入/dev/null 200000 10.00 0.03 343.93    
printf ％s 200000 10.00 0.13 76.29

测试程序进行了 200000 次系统调用，每次调用写入 50 字节的数据。

为什么 Syslog 比文件 IO 慢十倍以上？

这是我用来执行测试的程序：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <syslog.h>
#include <unistd.h>

const int  iter  = 200000;
const char msg[] = "123456789 123456789 123456789 123456789 123456789";

struct timeval t0;
struct timeval t1;

void start ()
{
    gettimeofday (&t0, (void*)0);
}

void stop ()
{
    gettimeofday (&t1, (void*)0);
}

void report (char *action)
{
    double dt = (double)t1.tv_sec - (double)t0.tv_sec +
        1e-6 * ((double)t1.tv_usec - (double)t0.tv_usec);
    double mb = 1e-6 * sizeof (msg) * iter;

    if (action == NULL)
        printf ("Test Case             Calls       Payload     Duration    Thoughput \n"
                "                      []          [MB]        [s]         [MB/s]    \n"
                "--------------------  ----------  ----------  ----------  ----------\n");
    else {
        if (strlen (action) > 20) action[20] = 0;
        printf ("%-20s  %-10d  %-10.2f  %-10.2f  %-10.2f\n",
                action, iter, mb, dt, mb / dt);
    }
}

void test_syslog ()
{
    int i;

    openlog ("test_syslog", LOG_PID | LOG_NDELAY, LOG_LOCAL0);
    start ();
    for (i = 0; i < iter; i++)
        syslog (LOG_DEBUG, msg);
    stop ();
    closelog ();
    report ("syslog");
}

void test_syslog_format ()
{
    int i;

    openlog ("test_syslog", LOG_PID | LOG_NDELAY, LOG_LOCAL0);
    start ();
    for (i = 0; i < iter; i++)
        syslog (LOG_DEBUG, "%s", msg);
    stop ();
    closelog ();
    report ("syslog %s");
}

void test_write_devnull ()
{
    int i, fd;

    fd = open ("/dev/null", O_WRONLY);
    start ();
    for (i = 0; i < iter; i++)
        write (fd, msg, sizeof(msg));
    stop ();
    close (fd);
    report ("write /dev/null");
}

void test_printf ()
{
    int i;
    FILE *fp;

    fp = fopen ("/tmp/test_printf", "w");
    start ();
    for (i = 0; i < iter; i++)
        fprintf (fp, "%s", msg);
    stop ();
    fclose (fp);
    report ("printf %s");
}

int main (int argc, char **argv)
{
    report (NULL);
    test_syslog ();
    test_syslog_format ();
    test_write_devnull ();
    test_printf ();
}

答案1

syslog 调用每次都会向 AF_UNIX 套接字发出一个 send()。即使 syslogd 丢弃数据，它仍然必须先读取数据。所有这些都需要时间。

对 /dev/null 的写入也会在每次调用时发出一个 write()，但由于数据被丢弃，内核可以非常快速地处理它。

fprintf() 调用每传输 4096 个字节仅生成一个 write()，即大约每 80 个 printf 调用生成一个 write()。每个调用仅涉及将数据从 libc 的缓冲区传输到内核的缓冲区。提交到磁盘（至少相比之下）会非常慢，但在没有任何显式同步调用的情况下，可能会在稍后发生（甚至在进程终止后）。

简而言之：syslog 比 /dev/null 慢，因为它要做大量工作，并且由于缓冲，它比 printf 到文件的速度慢。

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