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

Question

我已经编写了一个简单的epoll驱动的服务器来测试网络/io性能。服务器只需接收请求并立即发送响应。它比redis-server 'get'慢，38k/s对40k/s。两者都使用 redis-benchmark 作为负载运行器，并且都使用 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

我已经使用linux perf对它们进行了分析，消除了myserver中的epoll_ctl(就像redis-server所做的那样)。现在的问题是函数 finish_task_switch() 占用太多的 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)为 -> 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，没有任何变化。
我已经检查了 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 使用率与级别/边缘触发、块或非块客户端 fd 无关，无论是否设置epoll_wait超时。

#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 "$128rnxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxrn"

static int do_use_fd(client *c)
{
int n = read(c->fd, c->querybuf, sizeof(c->querybuf));
if (n == 0) { printf("Client Closedn"); 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

服务器的侦听 fd 被阻止。 将其设置为"非阻止"会将finish_task_switch的使用量降低到 <2%。