CPU优化上下文切换之线程上下文切换案例分析

　　对于线程上下文切换，如果同进程内就是只是线程上下文切换，如果非同进程内则是进程上下文切换。下面进行线程上下文切换场景模拟。

　　一、环境准备~模拟工具sysbench。

　　1)安装git

　　　　yum -y install git
　　2)下载sysbench

　　　　git clone https://github.com/akopytov/sysbench.git
　　3)安装依赖

　　　　yum install autoconf automake libtool -y
　　4)编译安装
　　　　cd sysbench/
　　　　./autogen.sh
　　　　./configure --without-mysql
　　　　make && make install

　　二、案例测试
　　　　第一个终端，查看空闲系统的上下文切换次数：vmstat 1 5
　　　　　　

 　　　　模拟线程上下文切换(以 10 个线程运行 5 分钟的基准测试)：sysbench --threads=10 --time=300 threads run
　　　　　　

　　　　第二个终端，查看上下文切换：vmstat 1
　　　　　　

 　　　　第三个终端通过 pidstat 来看进程的上下文切换次数：pidstat -w -u 1

　　　　　　　

 　　　　实际上，通过上图输出分析：pidstat 的输出你可以发现，CPU 使用率的升高果然是 sysbench 导致的，它的 CPU 使用率已经达到了 100%以上。但上下文切换则是来自其他进程。
　　　　为什么几个命令查看的效果不一致？！因为pidstat 参数-t才能查看到线程相关的信息，执行命令pidstat -w -u -t 1 5

　　　　　　

 　　　　现在可以通过上图知道：虽然 sysbench 进程（也就是主线程）的上下文切换次数看起来并不多，但它的子线程的上下文切换次数却有很多。看来，上下文切换罪魁祸首，还是过多的 sysbench 线程。
　　

　　综合上述，根据上下文切换的类型，具体分析
　　　　1. 自愿上下文切换多了，说明进程都在等待资源，有可能发生了 I/O 等其他问题
　　　　2. 非自愿上下文切换多了，说明进程都在被强制调度，也就是都在争抢 CPU，说明 CPU 的确成了瓶颈
　　　　3. 中断次数变多了，说明 CPU 被中断处理程序占用，还需要通过 /proc/interrupts 文件来分析具体的中断类型