如何调试系统中的 futex 拥塞

Question

在 GNU/Linux 上你可以尝试系统水龙头。需要事先做一些准备。请查阅在线文档关于这一点。

你会发现一个例子目标定位快速用户空间互斥系统调用，为了完整性，下面重现。

值得注意的是（从上面引用的两个来源来看）：

来自维基百科文章：

正确编程的基于 futex 的锁不会使用系统调用，除非锁发生争用；由于大多数操作不需要进程之间的仲裁，因此在大多数情况下不会发生这种情况

来自systemtap文档：

简单来说，当多个进程试图同时访问同一个锁变量时，就会发生 futex 争用。这可能会导致性能不佳，因为锁会串行执行；一个进程获得锁，而其他进程必须等待锁变量再次可用。

来自 systemtap 示例的脚本：

#! /usr/bin/env stap

# This script tries to identify contended user-space locks by hooking
# into the futex system call.

global FUTEX_WAIT = 0 /*, FUTEX_WAKE = 1 */
global FUTEX_PRIVATE_FLAG = 128 /* linux 2.6.22+ */
global FUTEX_CLOCK_REALTIME = 256 /* linux 2.6.29+ */

global lock_waits # long-lived stats on (tid,lock) blockage elapsed time
global process_names # long-lived pid-to-execname mapping

probe syscall.futex.return {  
  if (($op & ~(FUTEX_PRIVATE_FLAG|FUTEX_CLOCK_REALTIME)) != FUTEX_WAIT) next
  process_names[pid()] = execname()
  elapsed = gettimeofday_us() - @entry(gettimeofday_us())
  lock_waits[pid(), $uaddr] <<< elapsed
}

probe end {
  foreach ([pid+, lock] in lock_waits) 
    printf ("%s[%d] lock %p contended %d times, %d avg us\n",
            process_names[pid], pid, lock, @count(lock_waits[pid,lock]),
            @avg(lock_waits[pid,lock]))
}

您还可以尝试使用开发者::NYTProf在你的 perl 程序上查明行为不当的代码。

Answer 1

在 GNU/Linux 上你可以尝试系统水龙头。需要事先做一些准备。请查阅在线文档关于这一点。

你会发现一个例子目标定位快速用户空间互斥系统调用，为了完整性，下面重现。

值得注意的是（从上面引用的两个来源来看）：

来自维基百科文章：

正确编程的基于 futex 的锁不会使用系统调用，除非锁发生争用；由于大多数操作不需要进程之间的仲裁，因此在大多数情况下不会发生这种情况

来自systemtap文档：

简单来说，当多个进程试图同时访问同一个锁变量时，就会发生 futex 争用。这可能会导致性能不佳，因为锁会串行执行；一个进程获得锁，而其他进程必须等待锁变量再次可用。

来自 systemtap 示例的脚本：

#! /usr/bin/env stap

# This script tries to identify contended user-space locks by hooking
# into the futex system call.

global FUTEX_WAIT = 0 /*, FUTEX_WAKE = 1 */
global FUTEX_PRIVATE_FLAG = 128 /* linux 2.6.22+ */
global FUTEX_CLOCK_REALTIME = 256 /* linux 2.6.29+ */

global lock_waits # long-lived stats on (tid,lock) blockage elapsed time
global process_names # long-lived pid-to-execname mapping

probe syscall.futex.return {  
  if (($op & ~(FUTEX_PRIVATE_FLAG|FUTEX_CLOCK_REALTIME)) != FUTEX_WAIT) next
  process_names[pid()] = execname()
  elapsed = gettimeofday_us() - @entry(gettimeofday_us())
  lock_waits[pid(), $uaddr] <<< elapsed
}

probe end {
  foreach ([pid+, lock] in lock_waits) 
    printf ("%s[%d] lock %p contended %d times, %d avg us\n",
            process_names[pid], pid, lock, @count(lock_waits[pid,lock]),
            @avg(lock_waits[pid,lock]))
}

您还可以尝试使用开发者::NYTProf在你的 perl 程序上查明行为不当的代码。

如何调试系统中的 futex 拥塞

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