在排查操作系统升级后应用性能降低过程中，发现同硬件平台下2.6.32内核版本usleep函数产生的开销远大于2.6.18内核上的。

        软硬件环境如下

主机A	主机B
CPU Intel E5-2630 24核2.6GHz 内存 DDR3 64GB
RHEL-6.4 (Kernel:2.6.32-358.el6 gcc:4.4.7)	RHEL-5.7 (Kernel:2.6.18-274.el5 gcc:4.1.2)

测试代码：

 

<span style="font-size:18px;">#include<unistd.h>

int main()

{

         for(i = 0; i < 1000; i++)

         {

              usleep(10);

        }

}
 
</span>

下表是精度比较结果：

usleep间隔	usleep次数	主机A耗时	主机B耗时	精度
usleep(1)	99999	5.56s	145s	定时精度差26倍
usleep(1000)	1000	1.057s	2.001s	定时精度差2倍
usleep(10000)	1000	10.061s	11.144s	定时精度差10.7%
usleep(50000)	1000	50.064s	51.054	定时精度差1.9%

为什么在2.6.32内核上usleep精度要高很多？

根据http://elinux.org/High_Resolution_Timers的介绍，linux在2.6.21内核上采用了High Resolution Timers算法，极大的提高了时间精度。

那么High Resolution Timers的开销如何呢？

从下表是使用time命令统计的usleep开销，可以看到在主机B(2.6.18内核)上usleep基本不消耗CPU时间，当然它的精度很差。而主机B(2.6.32内核)上usleep有明显的CPU开销，usleep(1)时通过top命令看到占用4～6%的CPU。

column	usleep	real(s)	user(s)	sys(s)	sum(s)
主机A	1	0.058	0	0.004	0.004
	10	0.061	0	0.004	0.004
	100	0.119	0.002	0.004	0.006
	1000	1.052	0.001	0.003	0.004
	10000	10.056	0.002	0.003	0.005
	100000	100.052	0.002	0.004	0.006
主机B	1	1	0	0	0
	10	1.001	0	0	0
	100	1.001	0	0	0
	1000	2.001	0	0	0
	10000	11.001	0	0	0
	100000	101.03	0	0	0

 

从对不同usleep间隔绘制的CPU消耗曲线可以看出，CPU占用与usleep间隔关系不大。

 

由于High Resolution Timers算法是内核底层的时间机制，select、epool_wait这些替代的时间算法都会受到影响。

建议：

        对于使用usleep等时间切换函数来实现任务空闲切换功能的应用，可以采用等待信号量唤醒的方法进行休眠，减少CPU开销，如schedule、pause、pthread_cond_wait等。

参考资料：

http://bbs.csdn.net/topics/380254421

http://elinux.org/High_Resolution_Timers

来自 littlefang-镇关西拳打鲁智深 的CSDN博客，转载请注明