Linux中系统调用开销的测量

Question

我一直在寻找一种合适的方法来衡量Linux操作系统中各种系统调用的成本。过去有许多与此主题相关的问题，没有一个提供如何准确测量的详细描述。大多数答案都武断地宣称，系统调用的成本为1-2us，如果它在CPU上缓存，则为100个周期。

1. 系统调用开销
2. 系统开销

我能想到的测量系统调用成本的天真方法是在getpid（）等系统调用中使用rdtscp指令。然而，这不足以准确测量open（）、read（）或write（）调用的成本。我确实可以修改内核并在这些函数中插入特定的计时器代码并进行测量，但这需要更改内核，而我不想这样做。我想知道是否有更简单的解决方案可以让我从用户空间本身来测量它。

更新：7月14日：经过大量搜索，我从RedHat找到了libMicro基准套件。https://github.com/redhat-performance/libMicro

然而，这是一段时间前创建的，我想知道这还有多好。当然，它不使用rdtscp，这会增加一些测量误差。在这个基准测试创建过程中还缺少什么吗？

Answer 1

strace和perf通常用于跟踪和测量此类（内核）操作。更具体地说，perf可用于生成火焰图，使您能够查看详细的内核内函数调用。但是，应该记住，需要在/proc/sys/core/perf_event_paranoid中调整适当的权限。

我建议您将系统调用置于循环中，因为精确测量一个系统调用的成本可能会延迟/异步工作影响内核线程，这在用户空间中很难衡量，或者只是不准确（在非定制内核上）。

其他信息：

strace以微秒级粒度工作。一些POSIX时钟（请参阅clock\u gettime）可以达到100 ns的粒度。超出此限制后，rdtscp可能是最精确的（应注意参考频率）。至于性能，它使用硬件性能计数器和内核事件。您可能需要配置内核，以便跟踪点可以由perf生成和正确跟踪<代码>性能可以跟踪一个特定流程或整个系统。