细粒度的 nanosleep 在 Linux 上的 c++ 程序中不节能

Posted 2023-04-14

【中文标题】细粒度的 nanosleep 在 Linux 上的 c++ 程序中不节能

【英文标题】：fine granularity nanosleep not power efficient in c++ program on linux

【发布时间】：2013-07-16 10:52:29

【问题描述】：

我正在尝试在我的 linux 机器上的 C++ 线程中定期调用采样函数。我想在很短的时间（理想情况下为 1 毫秒）后重新启动我的功能，但我发现 1 毫秒期间消耗的功率（以瓦特为单位）高得令人望而却步：系统运行时的功率水平是我的两倍周期为 5 毫秒。保持低功耗是我想要的功能的主要关注点。

具体来说，

void* loop_and_sample(void* arg) 
    while(1) 
      sample();
      nanosleep((struct timespec[])0,1000000, NULL);
    

需要 2 倍的力量：

void* loop_and_sample(void* arg) 
    while(1) 
      sample();
      nanosleep((struct timespec[])0,5000000, NULL);
    

我已经确定采样器在 2 个频率下的功耗差异可以忽略不计，并且额外的功耗来自睡眠调用。也就是说，即使我在上面的两个 sn-ps 中注释掉了 sample() 行，第二个仍然需要一半的功率。关于如何减少睡眠呼叫消耗的功率的任何想法？

仅供参考，我在 24 核 Intel Xeon 上运行 Ubuntu 3.2.0，搜索 /boot/config 的频率显示如下：

cat /boot/config-3.2.0-48-generic | egrep 'HZ'
CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=y
CONFIG_NO_HZ=y
# CONFIG_HZ_100 is not set
CONFIG_HZ_250=y
# CONFIG_HZ_300 is not set
# CONFIG_HZ_1000 is not set
CONFIG_HZ=250
CONFIG_MACHZ_WDT=m

但是，运行此脚本：http://www.advenage.com/topics/linux-timer-interrupt-frequency.php，我发现我的内核定时器中断至少为 4016 Hz（这是我想要采样的频率的 4 倍）。感谢您的帮助！

【问题讨论】：

请指定您的硬件以及您正在运行的内核版本。电源状态管理是深奥的巫术，并且高度依赖于硬件。

Mark B（下图）可能是正确的，所以这是一个很长的镜头，但是...您可以尝试使用 timerfd（请参阅linux.die.net/man/2/timerfd_create）以防这是内部实现的问题小间隔的 nanosleep。

Ubuntu 3.2.0（如前文所述）和Intel Xeon 24核机（现已加入主体）

sample 是做什么的？可以改为基于事件吗？

示例实际上是在测量功率（通过读取英特尔的新 RAPL 计数器），我希望功率测量值为 1/ms，即计数器刷新率，所以我认为它不能基于事件

【参考方案1】：

几乎可以肯定，问题根本不是睡眠调用，而是您的 CPU 无法如此快速地上下电。 CPU 几乎肯定不会在您进入睡眠状态后立即消耗更少的电量，因此需要一些时间来这样做。当您进入睡眠时间较长时，CPU 能够更好地降低功耗。

我不确定您可以在此处做什么，尽管可能降低 CPU 频率可能有助于在更频繁地醒来时降低功耗。