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Note

如果您发现本文档与原始文件有任何不同或者有翻译问题,请联系该文件的译者, 或者请求时奎亮的帮助:<alexs@kernel.org>。

Original

Delay accounting

Translator

Yang Yang <yang.yang29@zte.com.cn>

延时计数

任务在等待某些内核资源可用时,会造成延时。例如一个可运行的任务可能会等待 一个空闲CPU来运行。

基于每任务的延时计数功能度量由以下情况造成的任务延时:

  1. 等待一个CPU(任务为可运行)

  2. 完成由该任务发起的块I/O同步请求

  3. 页面交换

  4. 内存回收

  5. 抖动

  6. 直接规整

  7. 写保护复制

并将这些统计信息通过taskstats接口提供给用户空间。

这些延时信息为适当的调整任务CPU优先级、io优先级、rss限制提供反馈。重要任务 长期延时,表示可能需要提高其相关优先级。

通过使用taskstats接口,本功能还可提供一个线程组(对应传统Unix进程)所有任务 (或线程)的总延时统计信息。此类汇总往往是需要的,由内核来完成更加高效。

用户空间的实体,特别是资源管理程序,可将延时统计信息汇总到任意组中。为实现 这一点,任务的延时统计信息在其生命周期内和退出时皆可获取,从而确保可进行 连续、完整的监控。

接口

延时计数使用taskstats接口,该接口由本目录另一个单独的文档详细描述。Taskstats 向用户态返回一个通用数据结构,对应每pid或每tgid的统计信息。延时计数功能填写 该数据结构的特定字段。见

include/uapi/linux/taskstats.h

其描述了延时计数相关字段。系统通常以计数器形式返回 CPU、同步块 I/O、交换、内存 回收、页缓存抖动、直接规整、写保护复制等的累积延时。

取任务某计数器两个连续读数的差值,将得到任务在该时间间隔内等待对应资源的总延时。

当任务退出时,内核会将包含每任务的统计信息发送给用户空间,而无需额外的命令。 若其为线程组最后一个退出的任务,内核还会发送每tgid的统计信息。更多详细信息见 taskstats接口的描述。

tools/accounting目录中的用户空间程序getdelays.c提供了一些简单的命令,用以显示 延时统计信息。其也是使用taskstats接口的示例。

用法

使用以下配置编译内核:

CONFIG_TASK_DELAY_ACCT=y
CONFIG_TASKSTATS=y

延时计数在启动时默认关闭。 若需开启,在启动参数中增加:

delayacct

本文后续的说明基于延时计数已开启。也可在系统运行时,使用sysctl的 kernel.task_delayacct进行开关。注意,只有在启用延时计数后启动的 任务才会有相关信息。

系统启动后,使用类似getdelays.c的工具获取任务或线程组(tgid)的延时信息。

getdelays命令的一般格式:

getdelays [-dilv] [-t tgid] [-p pid]

获取pid为10的任务从系统启动后的延时信息:

# ./getdelays -d -p 10
(输出信息和下例相似)

获取所有tgid为5的任务从系统启动后的总延时信息:

    # ./getdelays -d -t 5
    print delayacct stats ON
    TGID    5


    CPU             count     real total  virtual total    delay total  delay average
                        8        7000000        6872122        3382277          0.423ms
    IO              count    delay total  delay average
                        0              0              0.000ms
    SWAP            count    delay total  delay average
                        0              0              0.000ms
    RECLAIM         count    delay total  delay average
                        0              0              0.000ms
    THRASHING       count    delay total  delay average
                        0              0              0.000ms
    COMPACT         count    delay total  delay average
                        0              0              0.000ms
WPCOPY          count    delay total  delay average
                   0              0              0ms
获取pid为1的IO计数,它只和-p一起使用::

# ./getdelays -i -p 1 printing IO accounting linuxrc: read=65536, write=0, cancelled_write=0

上面的命令与-v一起使用,可以获取更多调试信息。