信创操作系统层面提供的CPU性能应当如何优化?

我在相同底层硬件物理环境(Intel和海光都分别测了)下分别默认安装Centos7和国产龙蜥操作系统,用unixbench进行测试,Centos7得分能高出10%~30%,在其他国产操作系统上可能也有类似情况,有没有什么相对通用的方法或者配置可以提升操作系统对硬件资源的有效利用,提高这理论上的跑分,...显示全部

我在相同底层硬件物理环境(Intel和海光都分别测了)下分别默认安装Centos7和国产龙蜥操作系统,用unixbench进行测试,Centos7得分能高出10%~30%,在其他国产操作系统上可能也有类似情况,有没有什么相对通用的方法或者配置可以提升操作系统对硬件资源的有效利用,提高这理论上的跑分,争取在跑分和实际体验中至少能赢一个。

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CiaoCiao架构师某证券公司

绑定核心
中断是CPU Core收到的,可以让关键线程绑定在某个Core上,然后避免各种中断源(IRQ)向这个Core发送中断。
绑定程序在一个核上运行,有两种方法:taskset和sched_setaffinity,其中sched_setaffinity是程序代码对绑核的实现,我们主要介绍通过taskset进行绑核。
CPU Affinity
CPU亲和性,是指在SMP结构下,能够将一个或多个进程绑定到一个或多个处理器上运行。
查看进程分配的CPU Core,可以使用taskset命令查看:
taskset -c -p
该CPU亲和力列表表明该进程可能会被安排在3-5中任意一个CPU Core上。
更具体地查看某进程当前正运行在哪个CPU Core上,我们可以使用top命令查看:
top -p
taskset
使用taskset命令将进程绑定到指定核,比如将31693绑定到1,2,3核上
taskset -cp 1,2,3 31693
该例会将PID为31693的进程绑定到1-3核上运行。
屏蔽硬中断(硬盘、网卡)
中断源(IRQ)向CPU Core发送中断,CPU Core调用中断处理程序对中断进程处理。我们可以通过改写/proc/irq/*/smp_affinity文件,避免中断源(IRQ)向某些CPU Core发送中断。该方法对硬盘、网卡等设备引起的硬中断有效。
SMP_AFFINITY
SMP,即symmetric multiprocessing(对称多处理器),通过多个处理器处理程序的方式。smp_affinity文件处理一个IRQ的中断亲和性。我们可用/proc/irq/{IRQ_NUMBER}/smp_affinity_list来制定所需要绑定的核,这里的IRQ_NUMBER就是前面中断输出中的IRQ号,比如我们想将ens160的所有中断绑定到CPU1和CPU2。
内核参数
Watchdog
Watchdog在进行监控的过程中会触发中断,会引起抖动,可通过以下命令进行关闭:
echo 0 > /proc/sys/kernel/watchdog
sched_latency_ns
指定在发生任务切换之前,任务可以在一个 CPU 核心上运行的最长时间(以纳秒为单位)
echo 24000000 > /proc/sys/kernel/sched_latency_ns
sched_min_granularity_ns
指定了最小的时间粒度(以纳秒为单位)不会被抢占的时间,在这个时间粒度内,一个任务可以在一个 CPU 核心上运行。
echo 10000000 > /proc/sys/kernel/sched_min_granularity_ns
sched_rt_runtime_us
用于控制系统中实时任务的运行时间片(以微秒为单位),默认值为950000,总共为1000000。设置为-1则禁止这个限制。
echo -1 > /proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us
stat_interval
以秒为单位的更新虚拟内存统计信息的间隔。默认值是 1 秒,这导致每秒进行信息统计。将其更改为 1000 秒可以避免这些中断,至少延迟了 16 分钟。
调频策略
scaling_governor调配策略的作用是控制CPU如何管理和调整其运行频率以平衡性能和能耗,同以下命令,选择“performance”使CPU保持在最高频率,以提供最大的计算性能。
echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpu57/cpufreq/scaling_governor

证券 · 2024-04-30
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Ciao
Ciao0011
架构师某证券公司
擅长领域: 服务器信创信创操作系统

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  • 发布时间:2024-04-30
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