锁统计 【ChatGPT】
锁统计
什么
顾名思义，它提供了有关锁的统计信息。
为什么
因为诸如锁争用之类的问题会严重影响性能。
如何
Lockdep已经在锁函数中设置了钩子，并将锁实例映射到锁类上。我们在此基础上构建（参见运行时锁正确性验证器）。下面的图显示了锁函数与其中各种钩子之间的关系：
__acquire | lock _____ | \ | __contended | | | <wait> | _______/ |/ | __acquired | . <hold> . | __release | unlock lock, unlock - 常规锁函数 __* - 钩子 <> - 状态
有了这些钩子，我们可以提供以下统计信息：
-
con-bounces
涉及x-cpu数据的锁争用次数 -
contentions
必须等待的锁获取次数 -
等待时间(wait time)
-
最小值
我们曾经等待锁的最短（非0）时间 -
最大值
我们曾经等待锁的最长时间 -
总计
我们在此锁上等待的总时间 -
平均值
我们在此锁上等待的平均时间
-
-
acq-bounces
涉及x-cpu数据的锁获取次数 -
acquisitions
我们获取锁的次数 -
持有时间(hold time)
-
最小值
我们曾经持有锁的最短（非0）时间 -
最大值
我们曾经持有锁的最长时间 -
总计
此锁被持有的总时间 -
平均值
此锁被持有的平均时间
-
这些数字是按锁类和读/写状态（如果适用）收集的。
它还跟踪每个类的4个争用点。争用点是必须等待锁获取的调用点。
配置
通过CONFIG_LOCK_STAT启用锁统计。
用法
启用统计信息收集：
# echo 1 >/proc/sys/kernel/lock_stat
禁用统计信息收集：
# echo 0 >/proc/sys/kernel/lock_stat
查看当前的锁统计信息：
（行号不是实际输出的一部分，为了解释的清晰性而添加） # less /proc/lock_stat 01 lock_stat version 0.4 02----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 03 类名 con-bounces contentions waittime-min waittime-max waittime-total waittime-avg acq-bounces acquisitions holdtime-min holdtime-max holdtime-total holdtime-avg 04----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 05 06 &mm->mmap_sem-W: 46 84 0.26 939.10 16371.53 194.90 47291 2922365 0.16 2220301.69 17464026916.32 5975.99 07 &mm->mmap_sem-R: 37 100 1.31 299502.61 325629.52 3256.30 212344 34316685 0.10 7744.91 95016910.20 2.77 08 --------------- 09 &mm->mmap_sem 1 [<ffffffff811502a7>] khugepaged_scan_mm_slot+0x57/0x280 10 &mm->mmap_sem 96 [<ffffffff815351c4>] __do_page_fault+0x1d4/0x510 11 &mm->mmap_sem 34 [<ffffffff81113d77>] vm_mmap_pgoff+0x87/0xd0 12 &mm->mmap_sem 17 [<ffffffff81127e71>] vm_munmap+0x41/0x80 13 --------------- 14 &mm->mmap_sem 1 [<ffffffff81046fda>] dup_mmap+0x2a/0x3f0 15 &mm->mmap_sem 60 [<ffffffff81129e29>] SyS_mprotect+0xe9/0x250 16 &mm->mmap_sem 41 [<ffffffff815351c4>] __do_page_fault+0x1d4/0x510 17 &mm->mmap_sem 68 [<ffffffff81113d77>] vm_mmap_pgoff+0x87/0xd0 18 19............................................................................................................................................................................................................................. 20 21 unix_table_lock: 110 112 0.21 49.24 163.91 1.46 21094 66312 0.12 624.42 31589.81 0.48 22 --------------- 23 unix_table_lock 45 [<ffffffff8150ad8e>] unix_create1+0x16e/0x1b0 24 unix_table_lock 47 [<ffffffff8150b111>] unix_release_sock+0x31/0x250 25 unix_table_lock 15 [<ffffffff8150ca37>] unix_find_other+0x117/0x230 26 unix_table_lock 5 [<ffffffff8150a09f>] unix_autobind+0x11f/0x1b0 27 --------------- 28 unix_table_lock 39 [<ffffffff8150b111>] unix_release_sock+0x31/0x250 29 unix_table_lock 49 [<ffffffff8150ad8e>] unix_create1+0x16e/0x1b0 30 unix_table_lock 20 [<ffffffff8150ca37>] unix_find_other+0x117/0x230 31 unix_table_lock 4 [<ffffffff8150a09f>] unix_autobind+0x11f/0x1b0
这段摘录显示了前两个锁类的统计信息。第01行显示输出版本 - 每次格式更改时都会更新。第02-04行显示了列描述的标题。第05-18行和第20-31行显示了实际的统计信息。这些统计信息分为两部分；实际的统计信息与争用点之间有一个短分隔符（第08行，第13行）。
第09-12行显示了前4个记录的争用点（尝试获取锁的代码），第14-17行显示了前4个记录的争用点（锁的持有者）。统计信息中可能缺少最大的con-bounces点。
第一个锁（第05-18行）是一个读/写锁，并且在短分隔符上方显示了两行。争用点与列描述不匹配，它们有两个：contentions和[<IP>]符号。第二组争用点是我们正在争用的点。
时间值的整数部分以微秒（us）为单位。
处理嵌套锁时，子类可能会出现：
32........................................................................................................................................................................................................................... 33 34 &rq->lock: 13128 13128 0.43 190.53 103881.26 7.91 97454 3453404 0.00 401.11 13224683.11 3.82 35 --------- 36 &rq->lock 645 [<ffffffff8103bfc4>] task_rq_lock+0x43/0x75 37 &rq->lock 297 [<ffffffff8104ba65>] try_to_wake_up+0x127/0x25a 38 &rq->lock 360 [<ffffffff8103c4c5>] select_task_rq_fair+0x1f0/0x74a 39 &rq->lock 428 [<ffffffff81045f98>] scheduler_tick+0x46/0x1fb 40 --------- 41 &rq->lock 77 [<ffffffff8103bfc4>] task_rq_lock+0x43/0x75 42 &rq->lock 174 [<ffffffff8104ba65>] try_to_wake_up+0x127/0x25a 43 &rq->lock 4715 [<ffffffff8103ed4b>] double_rq_lock+0x42/0x54 44 &rq->lock 893 [<ffffffff81340524>] schedule+0x157/0x7b8 45 46........................................................................................................................................................................................................................... 47 48 &rq->lock/1: 1526 11488 0.33 388.73 136294.31 11.86 21461 38404 0.00 37.93 109388.53 2.84 49 ----------- 50 &rq->lock/1 11526 [<ffffffff8103ed58>] double_rq_lock+0x4f/0x54 51 ----------- 52 &rq->lock/1 5645 [<ffffffff8103ed4b>] double_rq_lock+0x42/0x54 53 &rq->lock/1 1224 [<ffffffff81340524>] schedule+0x157/0x7b8 54 &rq->lock/1 4336 [<ffffffff8103ed58>] double_rq_lock+0x4f/0x54 55 &rq->lock/1 181 [<ffffffff8104ba65>] try_to_wake_up+0x127/0x25a
第48行显示了&rq->lock类的第二个子类（/1）的统计信息（子类从0开始），因为在这种情况下，正如第50行所示，double_rq_lock实际上获取了两个自旋锁的嵌套锁。
查看争用最严重的锁：
# grep : /proc/lock_stat | head clockevents_lock: 2926159 2947636 0.15 46882.81 1784540466.34 605.41 3381345 3879161 0.00 2260.97 53178395.68 13.71 tick_broadcast_lock: 346460 346717 0.18 2257.43 39364622.71 113.54 3642919 4242696 0.00 2263.79 49173646.60 11.59 &mapping->i_mmap_mutex: 203896 203899 3.36 645530.05 31767507988.39 155800.21 3361776 8893984 0.17 2254.15 14110121.02 1.59 &rq->lock: 135014 136909 0.18 606.09 842160.68 6.15 1540728 10436146 0.00 728.72 17606683.41 1.69 &(&zone->lru_lock)->rlock: 93000 94934 0.16 59.18 188253.78 1.98 1199912 3809894 0.15 391.40 3559518.81 0.93 tasklist_lock-W: 40667 41130 0.23 1189.42 428980.51 10.43 270278 510106 0.16 653.51 3939674.91 7.72 tasklist_lock-R: 21298 21305 0.20 1310.05 215511.12 10.12 186204 241258 0.14 1162.33 1179779.23 4.89 rcu_node_1: 47656 49022 0.16 635.41 193616.41 3.95 844888 1865423 0.00 764.26 1656226.96 0.89 &(&dentry->d_lockref.lock)->rlock: 39791 40179 0.15 1302.08 88851.96 2.21 2790851 12527025 0.10 1910.75 3379714.27 0.27 rcu_node_0: 29203 30064 0.16 786.55 1555573.00 51.74 88963 244254 0.00 398.87 428872.51 1.76
清除统计信息：
# echo 0 > /proc/lock_stat
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