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《linux操作系統(tǒng)線程庫性能測試與分析new》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、安博測試空間技術(shù)中心http://www.btestingsky.com/地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路40號大唐電信測試空間樓聯(lián)系電話：010-623032236230326062303230Linux操作系統(tǒng)線程庫性能測試與分析NPTL成為glibc"正選"線程庫后，它的性能如何受到很多人的關(guān)注。本文就針對NPTL與LinuxThreads的性能比較，以及超線程、內(nèi)核可搶占等特性對線程性能的影響進(jìn)行了全面評測。一、前言在Linux2.6.x內(nèi)核中，調(diào)度性能的改進(jìn)是其中最引人注目的一部分[1]。NPTL（NativePosixThreadLib
2、rary）[2]使用內(nèi)核的新特性重寫了Linux的線程庫，取代歷史悠久而備受爭議的LinuxThreads[3]成為glibc的首選線程庫。NPTL的性能究竟如何？相對LinuxThreads又有哪些明顯的改進(jìn)？在對NPTL進(jìn)行全面分析之前，本文針對這兩種線程庫，以及內(nèi)核中"內(nèi)核可搶占"（Preemptible）和超線程（HyperThreading）[4]等特性進(jìn)行了全面的性能評測，結(jié)果表明NPTL絕對值得廣大服務(wù)器系統(tǒng)期待和使用。二、Benchmark1.測試平臺進(jìn)行本測試的硬件平臺為浪潮NF420R服務(wù)器[7]，4個(gè)Hyperthre
3、ading-enabledIntelXeon2.2G處理器，4G內(nèi)存。Linux選擇了Slackware9.0發(fā)行版[8]，所使用的內(nèi)核源碼來自www.kernel.org。2.針對測試：LMBenchlmbench是一個(gè)用于評價(jià)系統(tǒng)綜合性能的多平臺開源benchmark[5]，但其中沒有對線程的支持。其中有兩個(gè)測試進(jìn)程性能的benchmark：lat_proc用于評測進(jìn)程創(chuàng)建和終止的性能，lat_ctx用于評測進(jìn)程切換的開銷。lmbench擁有良好的benchmark結(jié)構(gòu)，只需要修改具體的Target程序（如lat_proc.c和lat_
4、ctx.c），就可以借用lmbench的計(jì)時(shí)、統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)得到我們關(guān)心的線程庫性能的數(shù)據(jù)?；趌at_proc和lat_ctx的算法，本文實(shí)現(xiàn)了lat_thread和lat_thread_ctx兩個(gè)benchmark。在lat_thread中，lat_proc被改造成使用線程，用pthread_create()替代了fork()，用pthread_join()替代wait()；在lat_thread_ctx中，沿用lat_ctx的評測算法（見lat_ctx手冊頁），將創(chuàng)建進(jìn)程的過程改寫為創(chuàng)建線程，仍然使用管道進(jìn)行通信和同步。lat_thread
5、nullnull參數(shù)表示線程不進(jìn)行任何實(shí)際操作，創(chuàng)建后即刻返回。lat_thread_ctx-s#threadssize參數(shù)與lat_ctx定義相同，可表示線程的大?。▽?shí)際編程時(shí)為分配K數(shù)據(jù)；#threads參數(shù)為線程數(shù)，即參與令牌傳遞的線程總數(shù)，相當(dāng)于程序負(fù)載情況。3.綜合測試：Volanomarkvolanomark是一個(gè)純java的benchmark，專門用于測試系統(tǒng)調(diào)度器和線程環(huán)境的綜合性能[6]，它建立一個(gè)模擬Client/Server方式的Java聊天室，通過獲取每秒平均發(fā)送的消息數(shù)來評測宿主機(jī)綜合性能（數(shù)值越大性能越好）。Vo
6、lanomark測試與Java虛擬機(jī)平臺相關(guān)，本文使用SunJavaSDK1.4.2作為測試用Java平臺，Volanomark版本2.5.0.9。三、測試結(jié)果測試計(jì)劃中將內(nèi)核分為2.4.26、2.6.6/支持內(nèi)核搶占和2.6.6/不支持內(nèi)核搶占三類；通過配置內(nèi)核以及NF420R的BIOS實(shí)現(xiàn)三類SMP規(guī)模：單處理機(jī)(UP)、4CPU的SMP（SMP4）和打開超線程支持的虛擬8CPUSMP（SMP8*）。內(nèi)核配置和SMP規(guī)模的每一種組合都針對LinuxThreads和NPTL使用lat_thread、lat_thread_ctx和volan
7、omark獲取一組數(shù)據(jù)。由于NPTL無法在2.4.x內(nèi)核上使用，該項(xiàng)數(shù)據(jù)空缺。四、結(jié)果分析1.LinuxThreadsvsNPTL：線程創(chuàng)建/銷毀開銷使用2.6.6/preemptible內(nèi)核配置下UP和SMP4的測試數(shù)據(jù)獲得下圖：圖1在線程創(chuàng)建/銷毀開銷方面，NPTL的改進(jìn)相當(dāng)明顯（降低約600%）。實(shí)際上，NPTL不再像LinuxThreads那樣需要使用用戶級的管理線程來維護(hù)線程的創(chuàng)建和銷毀[9]，因此，很容易理解它在這方面的開銷能夠大幅度降低。同時(shí)，由圖可見，單CPU下創(chuàng)建線程總是比多CPU下迅速。2.LinuxThreadsvsN
8、PTL：線程切換開銷同樣使用2.6.6/preemptible內(nèi)核配置下UP和SMP4的數(shù)據(jù)：圖2隨著lat_thread_ctx的參與線程增多，不管是哪個(gè)線程庫，單處理機(jī)條件下
