硬體延遲檢測器

簡介

追蹤器 hwlat_detector 是一個特殊用途的追蹤器，用於檢測由某些底層硬體或韌體的行為引起的、獨立於 Linux 本身的大系統延遲。該程式碼最初開發用於檢測 x86 系統上的 SMI (系統管理中斷)，但此補丁集沒有任何 x86 特定的東西。它最初是為“RT”補丁而編寫的，因為即時核心對延遲高度敏感。

SMI 不由 Linux 核心處理，這意味著它甚至不知道它們正在發生。 SMI 由 BIOS 程式碼設定，並由 BIOS 程式碼處理，通常用於“關鍵”事件，例如熱感測器和風扇的管理。 但有時，SMI 用於其他任務，這些任務可能會在處理程式中花費過多的時間（有時以毫秒為單位測量）。 顯然，如果您嘗試將事件服務延遲保持在微秒範圍內，這是一個問題。

硬體延遲檢測器的工作原理是：將一個 CPU 佔用可配置的時間量（停用中斷），輪詢 CPU 時間戳計數器一段時間，然後查詢 TSC 資料中的間隙。 任何間隙都表明輪詢被中斷的時間，並且由於中斷被停用，唯一可以做到這一點的是 SMI 或其他硬體故障（或 NMI，但可以跟蹤這些故障）。

請注意，hwlat 檢測器*絕對不應*在生產環境中使用。 它旨在手動執行，以確定硬體平臺是否存在系統韌體服務例程過長的問題。

用法

將 ASCII 文字“hwlat”寫入追蹤系統的 current_tracer 檔案（掛載在 /sys/kernel/tracing 或 /sys/kernel/tracing）。 可以重新定義閾值，以微秒 (us) 為單位，高於該閾值的延遲峰值將被考慮在內。

示例

# echo hwlat > /sys/kernel/tracing/current_tracer
# echo 100 > /sys/kernel/tracing/tracing_thresh

/sys/kernel/tracing/hwlat_detector 介面包含以下檔案

  • width - CPU 保持時取樣的時段（微秒）

    必須小於總視窗大小（強制執行）

  • window - 總取樣週期，width 在內部（微秒）

預設情況下，width 設定為 500,000，window 設定為 1,000,000，這意味著對於每 1,000,000 微秒（1 秒），hwlat 檢測器將自旋 500,000 微秒（0.5 秒）。 如果啟用 hwlat 追蹤器時 tracing_thresh 包含零，它將更改為預設值 10 微秒。 如果觀察到任何超過閾值的延遲，則資料將被寫入追蹤環形緩衝區。

週期之間的最小睡眠時間為 1 毫秒。 即使 width 小於 1 毫秒（與 window 相比），也要允許系統不完全匱乏。

如果啟動 hwlat 檢測器時 tracing_thresh 為零，則載入另一個追蹤器時，它將被設定回零。 請注意，hwlat 檢測器擁有的 tracing_thresh 中的最後一個值將被儲存，如果再次啟動 hwlat 檢測器時它仍然為零，則該值將恢復到 tracing_thresh 中。

以下追蹤目錄檔案由 hwlat_detector 使用

在 /sys/kernel/tracing 中

  • tracing_threshold - 要考慮的最小延遲值（微秒）

  • tracing_max_latency - 實際觀察到的最大硬體延遲（微秒）

  • tracing_cpumask - hwlat 執行緒跨越的 CPU

  • hwlat_detector/width - 指定在 window 內自旋的時間量（微秒）

  • hwlat_detector/window - (width) 執行之間的時間量（微秒）

  • hwlat_detector/mode - 執行緒模式

預設情況下，一個 hwlat 檢測器的核心執行緒將在新 window 開始時，以迴圈方式跨越 cpumask 中指定的每個 CPU。 可以透過更改執行緒模式來更改此行為，可用選項為

  • none：不強制遷移

  • round-robin：跨越 cpumask 中指定的每個 CPU 遷移 [預設]

  • per-cpu：為 tracing_cpumask 中的每個 cpu 建立一個執行緒