psi.rst (6182B)
1.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst 2 3:Original: Documentation/accounting/psi.rst 4:Translator: Yang Yang <yang.yang29@zte.com.cn> 5 6.. _cn_psi.rst: 7 8 9================= 10PSI——压力阻塞信息 11================= 12 13:日期: April, 2018 14:作者: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org> 15 16当CPU、memory或IO设备处于竞争状态，业务负载会遭受时延毛刺、吞吐量降低， 17及面临OOM的风险。 18 19如果没有一种准确的方法度量系统竞争程度，则有两种后果：一种是用户过于节制， 20未充分利用系统资源；另一种是过度使用，经常性面临业务中断的风险。 21 22psi特性能够识别和量化资源竞争导致的业务中断，及其对复杂负载乃至整个系统在 23时间上的影响。 24 25准确度量因资源不足造成的生产力损失，有助于用户基于硬件调整业务负载，或基 26于业务负载配置硬件。 27 28psi能够实时的提供相关信息，因此系统可基于psi实现动态的负载管理。如实施 29卸载、迁移、策略性的停止或杀死低优先级或可重启的批处理任务。 30 31psi帮助用户实现硬件资源利用率的最大化。同时无需牺牲业务负载健康度，也无需 32面临OOM等造成业务中断的风险。 33 34压力接口 35======== 36 37压力信息可通过/proc/pressure/ --cpu、memory、io文件分别获取。 38 39CPU相关信息格式如下： 40 41 some avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=0 42 43内存和IO相关信息如下： 44 45 some avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=0 46 full avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=0 47 48some行代表至少有一个任务阻塞于特定资源的时间占比。 49 50full行代表所有非idle任务同时阻塞于特定资源的时间占比。在这种状态下CPU资源 51完全被浪费，相对于正常运行，业务负载由于耗费更多时间等待而受到严重影响。 52 53由于此情况严重影响系统性能，因此清楚的识别本情况并与some行所代表的情况区分开， 54将有助于分析及提升系统性能。这就是full独立于some行的原因。 55 56avg代表阻塞时间占比（百分比），为最近10秒、60秒、300秒内的均值。这样我们 57既可观察到短期事件的影响，也可看到中等及长时间内的趋势。total代表总阻塞 58时间（单位微秒），可用于观察时延毛刺，这种毛刺可能在均值中无法体现。 59 60监控压力门限 61============ 62 63用户可注册触发器，通过poll()监控资源压力是否超过门限。 64 65触发器定义：指定时间窗口期内累积阻塞时间的最大值。比如可定义500ms内积累 66100ms阻塞，即触发一次唤醒事件。 67 68触发器注册方法：用户打开代表特定资源的psi接口文件，写入门限、时间窗口的值。 69所打开的文件描述符用于等待事件，可使用select()、poll()、epoll()。 70写入信息的格式如下： 71 72 <some|full> <stall amount in us> <time window in us> 73 74示例：向/proc/pressure/memory写入"some 150000 1000000"将新增触发器，将在 751秒内至少一个任务阻塞于内存的总时间超过150ms时触发。向/proc/pressure/io写入 76"full 50000 1000000"将新增触发器，将在1秒内所有任务都阻塞于io的总时间超过50ms时触发。 77 78触发器可针对多个psi度量值设置，同一个psi度量值可设置多个触发器。每个触发器需要 79单独的文件描述符用于轮询，以区分于其他触发器。所以即使对于同一个psi接口文件， 80每个触发器也需要单独的调用open()。 81 82监控器在被监控资源进入阻塞状态时启动，在系统退出阻塞状态后停用。系统进入阻塞 83状态后，监控psi增长的频率为每监控窗口刷新10次。 84 85内核接受的窗口为500ms~10s，所以监控间隔为50ms~1s。设置窗口下限目的是为了 86防止过于频繁的轮询。设置窗口上限的目的是因为窗口过长则无意义，此时查看 87psi接口提供的均值即可。 88 89监控器在激活后，至少在跟踪窗口期间将保持活动状态。以避免随着系统进入和退出 90阻塞状态，监控器过于频繁的进入和退出活动状态。 91 92用户态通知在监控窗口内会受到速率限制。当对应的文件描述符关闭，触发器会自动注销。 93 94用户态监控器使用示例 95==================== 96 97:: 98 99 #include <errno.h> 100 #include <fcntl.h> 101 #include <stdio.h> 102 #include <poll.h> 103 #include <string.h> 104 #include <unistd.h> 105 106 /* 监控内存部分阻塞，监控时间窗口为1秒、阻塞门限为150毫秒。*/ 107 int main() { 108 const char trig[] = "some 150000 1000000"; 109 struct pollfd fds; 110 int n; 111 112 fds.fd = open("/proc/pressure/memory", O_RDWR | O_NONBLOCK); 113 if (fds.fd < 0) { 114 printf("/proc/pressure/memory open error: %s\n", 115 strerror(errno)); 116 return 1; 117 } 118 fds.events = POLLPRI; 119 120 if (write(fds.fd, trig, strlen(trig) + 1) < 0) { 121 printf("/proc/pressure/memory write error: %s\n", 122 strerror(errno)); 123 return 1; 124 } 125 126 printf("waiting for events...\n"); 127 while (1) { 128 n = poll(&fds, 1, -1); 129 if (n < 0) { 130 printf("poll error: %s\n", strerror(errno)); 131 return 1; 132 } 133 if (fds.revents & POLLERR) { 134 printf("got POLLERR, event source is gone\n"); 135 return 0; 136 } 137 if (fds.revents & POLLPRI) { 138 printf("event triggered!\n"); 139 } else { 140 printf("unknown event received: 0x%x\n", fds.revents); 141 return 1; 142 } 143 } 144 145 return 0; 146 } 147 148Cgroup2接口 149=========== 150 151对于CONFIG_CGROUP=y及挂载了cgroup2文件系统的系统，能够获取cgroups内任务的psi。 152此场景下cgroupfs挂载点的子目录包含cpu.pressure、memory.pressure、io.pressure文件， 153内容格式与/proc/pressure/下的文件相同。 154 155可设置基于cgroup的psi监控器，方法与系统级psi监控器相同。