如何降低epoll_wait调用的finish_task_switch（）的CPU使用率？

Question

我编写了一个简单的epoll驱动服务器来实现网络/ io性能。服务器只是接收请求并立即发送响应。它比redis-server'get'慢38k / s vs 40k / s。两者都使用redis-benchmark作为加载运行器，并且都使用了cpu up（> 99％）。

bench redis-server: redis-benchmark -n 1000000 -c 20 -t get -p 6379

bench myserver : redis-benchmark -n 1000000 -c 20 -t get -p 6399

我使用linux perf对它们进行了描述，在myserver中删除了epoll_ctl（正如redis-server所做的那样）。现在问题是函数finish_task_switch（）需要太多的CPU时间，大约10％-15％（对于redis-server和redis-benchmark是3％，在同一台机器上）。

呼叫流程（自上而下读取）是 - > epoll_wait（25％） - > entry_SYSCALL_64_after_hwframe（23.56％） - > do_syscall_64（23.23％） - > sys_epoll_wait（22.36％） - > ep_poll（21.88％） - > schedule_hrtimeout_range（12.98％） - > schedule_hrtimeout_range_clock（12.74％） - >时间表（11.30％） - > _schedule（11.30％） - > finish_task_switch（10.82％）

我尝试使用原始epoll api编写服务器，并在redis / src / ae.c中使用redis的api，没有任何改变。 我已经研究了redis-server和redis-benchmark如何使用epoll，没有发现任何技巧。 redis CFLAGS用于myserver，与redis-benchmark相同。 CPU使用率与level / edge-triggered，block或nonblock client fd无关，无论是否设置了epoll_wait。

#include <sys/epoll.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // exit
#include <string.h> // memset

#include "anet.h"

#define MAX_EVENTS 32

typedef struct {
    int fd;
    char querybuf[256];
} client;
client *clients;
char err[256];

#define RESPONSE_REDIS "$128\r\nxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx\r\n"


static int do_use_fd(client *c)
{
    int n = read(c->fd, c->querybuf, sizeof(c->querybuf));
    if (n == 0) { printf("Client Closed\n"); return n; }
    n = write(c->fd, RESPONSE_REDIS, sizeof(RESPONSE_REDIS)-1);
    return n;
}

int main()
{
    struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
    int listen_sock, conn_sock, nfds, epollfd;

    epollfd = epoll_create(MAX_EVENTS);

    listen_sock = anetTcpServer(err, 6399, NULL, MAX_EVENTS);

    ev.events = EPOLLIN;
    ev.data.fd = listen_sock;

    epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_sock, &ev);

    clients = (client *)malloc(sizeof(client) * MAX_EVENTS);
    memset(clients, 0, sizeof(client) * MAX_EVENTS);

    for (;;) {
        int n;
        struct sockaddr addr;
        socklen_t addrlen = sizeof(addr);

        nfds = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, 100);

        for (n = 0; n < nfds; ++n) {
            if (events[n].data.fd == listen_sock) {
                conn_sock = accept(listen_sock,
                                   (struct sockaddr *) &addr, &addrlen);
                anetNonBlock(err, conn_sock);
                ev.events = EPOLLIN;
                //ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                ev.data.fd = conn_sock;
                epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, conn_sock,&ev);
                clients[conn_sock].fd = conn_sock;
            } else {
                client *c = &clients[events[n].data.fd];
                int ret = do_use_fd(c);
                if (ret == 0) {
                    epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, c->fd, &ev);
                }
            }
        }
    }
}

Answer 1

服务器的监听fd被阻止。将其设置为nonblocked会将finish_task_switch的使用率降低到<2％。