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Alchemist
Asked: 2017-12-14 04:45:55 +0800 CST

Como uma CPU sabe que há IO pendente?

  • 772

Eu tenho examinado a iowaitpropriedade mostrada na saída do utilitário superior, conforme mostrado abaixo.

top - 07:30:58 up  3:37,   1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks:  86 total,   1 running,   85 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st

iowaité geralmente definido da seguinte forma:

"É o tempo durante o qual a CPU está ociosa e há algum IO pendente."

É meu entendimento que um processo é executado em uma única CPU. Depois de ser desprogramado porque esgotou seu intervalo de tempo ou depois de ser bloqueado, ele pode eventualmente ser agendado novamente em qualquer CPU novamente.

No caso de solicitação de IO, uma CPU que coloca um processo em hibernação ininterrupta é responsável por rastrear o iowaittempo. As outras CPUs estariam relatando o mesmo tempo que o tempo ocioso, pois realmente estão ociosas. Essa suposição está correta?

Além disso, supondo que haja uma solicitação de IO longa (o que significa que o processo teve várias oportunidades de ser agendado, mas não foi agendado porque o IO não foi concluído), como uma CPU sabe que há "IO pendente"? De onde é obtido esse tipo de informação? Como uma CPU pode simplesmente descobrir que algum processo foi colocado em hibernação em algum momento para que um IO seja concluído, pois qualquer uma das CPUs poderia ter colocado esse processo em hibernação. Como esse status de "IO pendente" é confirmado?

linux cpu

1 respostas

  1. Best Answer

    A CPU não sabe nada disso, o agendador de tarefas sabe.

    A definição que você cita é um tanto enganosa; procfs(5)a página de manual atual tem uma definição mais precisa, com ressalvas:

    iowait(desde Linux 2.5.41)

    (5) Tempo de espera para a conclusão da E/S. Este valor não é confiável, pelos seguintes motivos:

    1. A CPU não esperará que a E/S seja concluída; iowaité o tempo que uma tarefa está aguardando a conclusão da E/S. Quando uma UCP entra em estado ocioso para E/S de tarefa pendente, outra tarefa será agendada nesta UCP.

    2. Em uma CPU com vários núcleos, a tarefa que aguarda a conclusão da E/S não está sendo executada em nenhuma CPU, portanto, iowaité difícil calcular o valor de cada CPU.

    3. O valor neste campo pode diminuir em determinadas condições.

    iowaittenta medir o tempo gasto esperando por I/O, em geral. Não é rastreado por uma CPU específica, nem pode ser (ponto 2 acima - que também corresponde ao que você está pensando). É medido por CPU, na medida do possível.

    O agendador de tarefas “sabe” que há I/O pendente, pois sabe que suspendeu uma determinada tarefa porque está aguardando I/O. Isso é rastreado por tarefa no in_iowaitcampo do task_struct; você pode procurar in_iowaitno núcleo do agendador para ver como ele é definido, rastreado e limpo. O artigo recente de Brendan Gregg sobre as médias de carga do Linux inclui informações úteis sobre o histórico. A iowaitentrada em /proc/stat, que é o que termina em top, é incrementada sempre que um tique do timer é contabilizado e o processo atual “ligado” à CPU está ocioso; você pode ver isso procurando account_idle_timeno código de rastreamento de tempo da CPU do agendador .

    Então uma definição mais precisa seria “tempo gasto nessa CPU esperando por E/S, quando não havia nada melhor para fazer”...

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