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尽管 Windows 处于空闲状态，但 KVM top 显示 Windows7 客户机主机的 CPU 负载很高

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尽管 Windows 处于空闲状态，但 KVM top 显示 Windows7 客户机主机的 CPU 负载很高

我们有一个虚拟化环境，实际上有 4 个虚拟机（2 个 Linux、1 个 W2K3、1 个 Win7）。在主机系统（Debian Jessie）中，top 始终显示 win7 客户机的 qemu 进程的 CPU 负载为 30-70%（或更多），即使客户机中的任务管理器处于零 CPU 负载。

    top - 11:12:08 up 6 days,  1:47,  1 user,  load average: 0,70, 0,62, 0,55
Tasks: 216 total,   2 running, 214 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  5,0 us,  3,7 sy,  0,0 ni, 91,3 id,  0,0 wa,  0,0 hi,  0,0 si,  0,0 st
KiB Mem:  24776900 total, 21591188 used,  3185712 free,   122680 buffers
KiB Swap:  3905532 total,    60748 used,  3844784 free.   399364 cached Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                              
11138 libvirt+  20   0 10,804g 8,243g  18536 R  70,1 34,9   2137:30 qemu-system-x86                      
12134 libvirt+  20   0 7309216 6,046g  18792 S   3,7 25,6 139:13.88 qemu-system-x86                      
12055 libvirt+  20   0 8900940 4,057g  18500 S   2,3 17,2 109:41.87 qemu-system-x86                      
12041 libvirt+  20   0 2956240 1,388g  18292 S   2,0  5,9  61:38.55 qemu-system-x86                      
 5569 root      20   0 1007924  23456  11012 S   1,0  0,1   1:16.86 libvirtd

任务管理器在客户机中的表现

客户机内部正在运行 MSSQL 2008 R2 Express。为此设置了跟踪标志 -T8038（根据proxmox 性能调整)。此外，平板电脑设备已从配置中删除，膨胀设备在客户机内被禁用（因为我不知道如何在 VM 配置中禁用它）。此外，它还运行 Pervasive SQL 8 服务器来启动旧的 btrieve 数据库。

奇怪的是，如果我从客户机中完全移除所有 NIC，顶部的 CPU 负载会下降到适当的水平（1-3%）。实际上，作为 NIC，我通过了其中一个物理 NIC（Intel I350）。但虚拟化 NIC 的行为相同。所有这些都是在没有任何客户端连接的情况下进行的测试。

实际来宾配置：

<domain type='kvm'>
  <name>win7</name>
  <uuid>4b62c825-07ce-49b9-be8c-63f1f51ec28c</uuid>
  <memory unit='KiB'>8388608</memory>
  <currentMemory unit='KiB'>8388608</currentMemory>
  <vcpu placement='static'>2</vcpu>
  <os>
    <type arch='x86_64' machine='pc-i440fx-2.1'>hvm</type>
  </os>
  <features>
    <acpi/>
    <apic/>
    <hyperv>
      <relaxed state='on'/>
      <vapic state='on'/>
      <spinlocks state='on' retries='8191'/>
    </hyperv>
  </features>
  <cpu mode='host-model'>
    <model fallback='allow'/>
    <topology sockets='1' cores='2' threads='1'/>
  </cpu>
  <clock offset='localtime'>
    <timer name='rtc' tickpolicy='catchup'/>
    <timer name='pit' tickpolicy='delay'/>
    <timer name='hpet' present='no'/>
    <timer name='hypervclock' present='yes'/>
  </clock>
  <on_poweroff>destroy</on_poweroff>
  <on_reboot>restart</on_reboot>
  <on_crash>restart</on_crash>
  <pm>
    <suspend-to-mem enabled='no'/>
    <suspend-to-disk enabled='no'/>
  </pm>
  <devices>
    <emulator>/usr/bin/kvm</emulator>
    <disk type='block' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='raw' cache='none' io='native'/>
      <source dev='/dev/vg_vm/lv_win7Pro'/>
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
      <boot order='1'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
    </disk>
    <disk type='file' device='cdrom'>
      <driver name='qemu' type='raw'/>
      <target dev='hdb' bus='ide'/>
      <readonly/>
      <address type='drive' controller='0' bus='0' target='0' unit='1'/>
    </disk>
    <controller type='usb' index='0' model='ich9-ehci1'>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x7'/>
    </controller>
    <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci1'>
      <master startport='0'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0' multifunction='on'/>
    </controller>
    <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci2'>
      <master startport='2'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x1'/>
    </controller>
    <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci3'>
      <master startport='4'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x2'/>
    </controller>
    <controller type='pci' index='0' model='pci-root'/>
    <controller type='ide' index='0'>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x1'/>
    </controller>
    <controller type='virtio-serial' index='0'>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x05' function='0x0'/>
    </controller>
    <serial type='pty'>
      <target port='0'/>
    </serial>
    <console type='pty'>
      <target type='serial' port='0'/>
    </console>
    <channel type='spicevmc'>
      <target type='virtio' name='com.redhat.spice.0'/>
      <address type='virtio-serial' controller='0' bus='0' port='1'/>
    </channel>
    <input type='mouse' bus='ps2'/>
    <input type='keyboard' bus='ps2'/>
    <graphics type='vnc' port='-1' autoport='yes'/>
    <video>
      <model type='qxl' ram='65536' vram='65536' heads='1'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x0'/>
    </video>
    <hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
      <source>
        <address domain='0x0000' bus='0x07' slot='0x00' function='0x1'/>
      </source>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x07' function='0x0'/>
    </hostdev>
    <memballoon model='virtio'>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/>
    </memballoon>
  </devices>
</domain>

有什么建议可以说明是什么原因造成这种情况以及如何改善？

答案1

我以前也遇到过类似的问题，客户机中 IRQ 风暴，主机负载很高。您必须隔离客户机中正在风暴 CPU 的是什么。主要候选对象是 MSSQL 实例和 hal.dll 库。

要调试，请按照下列步骤操作：

  • 停止 MSSQL 实例。主机负载是否减少？如果是，则您找到了罪魁祸首。关键是 MSSQL 使用高计时器频率（1ms），即使在空闲时也是如此。在裸机上这不是问题（系统只会使用更多瓦特），但在虚拟化上可能是一个问题。如果可能，您应该确定 Windows 正在使用的计时器源，并尝试在可用计时器源之间切换。作为一种解决方法，存在一个补丁来将时钟计时器中断提高到 12ms。有关更多信息，请参阅这里和这里。
  • 如果第 1 点没有带来任何好处，那么问题可能与 HAL 有关。我看到您使用了两个 vCPU；尝试使用单个 vCPU 启动 VM。这有什么改变吗？如果没有，请截取 Windows 硬件选项卡的屏幕截图（展开 HAL 节点）并在此处报告。

编辑：好的，看来 MSSQL 和 HAL 都不是导致您主机负载过高的根本原因。继续进行第二个调试阶段：

  • 停止虚拟机并从其定义中删除所有 USB 设备。重新启动机器并检查主机负载：它发生了变化吗？
  • 如果没有，请使用powertop实用程序监控主机的 CPU 活动。在这里您应该看到哪些软件例程/中断服务最多。运行 30 秒并在此处报告。

答案2

我找到了罪魁祸首。我们有一个 USB-over-IP 服务器（朗新LCS-US204) 在我们的环境中。客户端软件安装在该特定 VM 上。卸载客户端软件后，主机上的 CPU 负载降至适当的水平。似乎它一直在搜索连接。删除所有 virtio-serial 设备带来了另一个小改进，现在当 Windows 空闲时，主机负载约为 2-3%。感谢您的帮助。

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