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

CPU 怎么知道有 IO 挂起？

  • 772

我一直iowait在研究顶部实用程序输出中显示的属性，如下所示。

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

iowait一般定义如下：

“这是 CPU 空闲并且有一些 IO 挂起的时间。”

据我了解，一个进程在单个 CPU 上运行。在它被取消调度后，要么因为它已经用完它的时间槽，要么在它被阻塞之后，它最终可以再次在任何一个 CPU 上再次被调度。

在 IO 请求的情况下，将进程置于不间断睡眠的 CPU 负责跟踪iowait时间。其他 CPU 将在其端报告与空闲时间相同的时间，因为它们实际上是空闲的。这个假设正确吗？

此外，假设有一个长 IO 请求（意味着该进程有多次机会被调度但由于 IO 未完成而没有被调度），CPU 怎么知道有“待处理的 IO”？这种信息是从哪里获取的？CPU 怎么能简单地发现某个进程在某个时间进入睡眠状态以完成 IO，因为任何 CPU 都可能使该进程进入睡眠状态。这种“pending IO”的状态是如何确认的？

linux cpu

1 个回答

  1. Best Answer

    CPU 不知道这些，任务调度程序知道。

    您引用的定义有些误导；当前的procfs(5)联机帮助页有更准确的定义，但需要注意：

    iowait（自 Linux 2.5.41 起）

    (5) 等待 I/O 完成的时间。该值不可靠，原因如下：

    1. CPU 不会等待 I/O 完成；iowait是任务等待 I/O 完成的时间。当一个 CPU 因未完成的任务 I/O 进入空闲状态时，另一个任务将被安排在该 CPU 上。

    2. 在多核 CPU 上，等待 I/O 完成的任务不在任何 CPU 上运行，因此iowait每个 CPU 的 t 都难以计算。

    3. 在某些情况下，此字段中的值可能会减小。

    iowait通常，尝试测量等待 I/O 所花费的时间。它没有被特定的 CPU 跟踪，也不能被跟踪（上面的第 2 点——这也符合您的疑惑）。不过，它是尽可能按CPU测量的。

    任务调度程序“知道”有挂起的 I/O，因为它知道它挂起给定的任务是因为它正在等待 I/O。in_iowait这是在领域中的每个任务跟踪的task_struct；您可以in_iowait在调度程序核心中查找它是如何设置、跟踪和清除的。Brendan Gregg 最近关于 Linux 平均负载的文章包含有用的背景信息。中的iowait条目/proc/stat，即 中的条目，top每当考虑到计时器滴答时就会递增，并且当前进程“开启” CPU 空闲；account_idle_time您可以通过在调度程序的 CPU 时间跟踪代码中查找来看到这一点。

    所以更准确的定义应该是“在没有更好的事情可做的情况下，在这个 CPU 上等待 I/O 所花费的时间”......

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