线程如何使用少于 100% 的挂壁时间？

Posted 2023-02-15

【中文标题】线程如何使用少于 100% 的挂壁时间？

【英文标题】：How can a thread use less than 100% wall time?

【发布时间】：2011-06-24 04:30:44

【问题描述】：

在分析应用程序时（使用 dotTrace），我注意到一件非常奇怪的事情。我使用了“墙上时间”测量，理论上这应该意味着所有线程都会运行相同的时间。

但事实并非如此：某些线程（实际上是我最感兴趣的线程）显示的总时间大约是其他线程的 2 倍。例如，分析运行了 230 秒，大多数 线程报告在线程中花费了 230 秒，但 5 个线程仅显示 100-110 秒。这些不是线程池线程，它们肯定是在分析开始之前创建和启动的。

这是怎么回事？

更新我将添加更多可能相关或不相关的信息。有问题的应用程序（它是一个游戏服务器）有大约 20-30 个持续运行的线程。大多数线程都遵循简单的模式：它们检查传入队列的工作，如果有的话就开始工作。线程函数的代码如下所示：

while(true)
    if(TryDequeueWork()) // if queue is not empty
        DoWork();         // do whatever is was on top
    else
        m_WaitHandle.WaitOne(MaxTimeout); // m_WaitHandle gets signaled when work is added to queue
    

显示奇怪时间的线程是这样的，除了它们服务于多个队列，像这样：

while(true)
    bool hasAnyWork=false;
    foreach(var queue in m_Queues)
        if(queue.TryDequeueWork())
            hasAnyWork=true;
            DoWork();
        
    
    if(!hasAnyWork) 
        m_WaitHandle.WaitOne(MaxTimeout); 
    

奇怪的线程除了日志之外不做任何 IO。其他不奇怪的线程也进行日志记录。在分析器中报告等待 WaitHandle 所花费的时间；实际上，一些不奇怪的线程几乎将所有时间都花在等待上（因为它们从来没有任何工作）。

应用程序在 8 核虚拟机（VPS 主机）上运行。我不知道那里用的是什么物理处理器。

【问题讨论】：

我今天的疯狂猜测：报告仅显示用户模式时间，而数量较少的线程正在花费时间等待内核对象。 （即 I/O）

我和一位同事在分析在超线程 CPU (Sandy Bridge) 上收集的 ETW 跟踪时发现了一些奇怪的结果。你的 CPU 是超线程的吗？

【参考方案1】：

他们可能在分析器完成之前完成了吗？

【讨论】：

好主意，但不，他们没有。

【参考方案2】：

只有在

您的机器的内核数至少与线程数一样多 线程什么都不做，只会消耗 CPU 周期，并且永远不会被同步对象（如 lock）或 I/O 请求阻塞。

两者都不太可能，很少有问题可以很好地扩展。 Amdahl's law 是相关的。

【讨论】：

呃，是的，但是“100% 挂壁时间”应该是什么意思呢？我只能猜测线程时间等于程序运行时间的100%。

是的，这正是它应该的意思。分析器运行了 230 秒。这意味着所有线程（除了那些在分析期间启动和/或完成的线程）也运行了 230 秒。但根据 dotTrace 有些没有！这就是我不明白的。

嗯，我的回答很相关。我无法帮助您猜测，您甚至没有描述您拥有多少线程和多少内核，也没有描述这些线程如何相互交互以及它们执行什么样的工作。 VS2010 Ultimate 版本中内置了一个不错的并发分析器，如果您不知道这些线程如何交互，它确实需要工具。