tick
In Solaris kommt eine tick-basierte CPU-Abrechnung zum Einsatz. Dabei wird in einem festgelegten Intervall ein Systemuhr-Interrupt ausgelöst und den zum Zeitpunkt des Ticks laufenden Threads und Prozessen CPU-Zeit zugewiesen. Das nächste Beispiel veranschaulicht, wie sich diese Zuweisung mit dem Prüfpunkt tick beobachten lässt:
# dtrace -n sched:::tick'{@[stringof(args[1]->pr_fname)] = count()}'
^C
arch 1
sh 1
sed 1
echo 1
ls 1
FvwmAuto 1
pwd 1
awk 2
basename 2
expr 2
resize 2
tput 2
uname 2
fsflush 2
dirname 4
vim 9
fvwm2 10
ksh 19
xterm 21
Xsun 93
MozillaFirebird 260
|
Die Systemuhrfrequenz ist von Betriebssystem zu Betriebssystem verschieden, bewegt sich aber im Allgemeinen zwischen 25 und 1024 Hertz. Unter Solaris ist dieser Systemtakt anpassbar, beträgt aber standardmäßig 100 Hertz.
Der Prüfpunkt tick wird nur ausgelöst, wenn die Systemuhr einen ausführbaren Thread entdeckt. Damit der Systemtakt anhand des Prüfpunkts tick beobachtet werden kann, muss ein stets ausführbarer Thread vorliegen. Erzeugen Sie in einem Fenster wie folgt eine Shell-Schleife:
$ while true ; do let i=0 ; done |
Führen Sie in einem anderen Fenster das folgende Skript aus:
uint64_t last[int];
sched:::tick
/last[cpu]/
{
@[cpu] = min(timestamp - last[cpu]);
}
sched:::tick
{
last[cpu] = timestamp;
}
# dtrace -s ./ticktime.d dtrace: script './ticktime.d' matched 2 probes ^C 0 9883789 |
Das geringste Intervall beträgt 9,8 Millisekunden, was darauf hindeutet, dass der Standardtakt 10 Millisekunden (100 Hertz) beträgt. Der beobachtete Mindestwert liegt aufgrund von Jitter ein wenig unter 10 Millisekunden.
Ein Mangel der tick-basierten Abrechnung besteht darin, dass die die Abrechnung durchführende Systemuhr häufig auch für das Dispatchen zeitorientierter Scheduling-Aktivitäten verantwortlich ist. Folglich rechnet das System für Threads, die mit jedem Uhr-Tick (d. h. alle 10 Millisekunden) einen gewissen Umfang an Arbeit leisten sollen, je nachdem, ob die Abrechnung vor oder nach dem Dispatchen der zeitorientierten Scheduling-Aktivität erfolgt, entweder zu viel oder zu wenig Zeit ab. Unter Solaris erfolgt die Abrechnung vor dem zeitorientierten Dispatchen. Daraus folgt, dass das System Threads, die in einem regelmäßigen Intervall ausgeführt werden, zu niedrig abrechnet. Wenn solche Threads kürzer als die Dauer eines Uhr-Tick-Intervalls ausfallen, können sie sich erfolgreich hinter dem Uhr-Tick „verbergen“. Das folgende Beispiel zeigt, in welchem Umfang derartige Threads im System vorkommen:
sched:::tick,
sched:::enqueue
{
@[probename] = lquantize((timestamp / 1000000) % 10, 0, 10);
}
Die Ausgabe des Beispielskripts zeigt zwei Verteilungen des Versatzes in Millisekunden innerhalb eines Intervalls von zehn Millisekunden - eine für den Prüfpunkt tick und eine weitere für enqueue:
# dtrace -s ./tick.d
dtrace: script './tick.d' matched 4 probes
^C
tick
value -------------- Distribution ------------ count
6 | 0
7 |@ 3
8 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 79
9 | 0
enqueue
value -------------- Distribution ------------ count
< 0 | 0
0 |@@ 267
1 |@@ 300
2 |@@ 259
3 |@@ 291
4 |@@@ 360
5 |@@ 305
6 |@@ 295
7 |@@@@ 522
8 |@@@@@@@@@@@@ 1315
9 |@@@ 337
|
Das Ausgabehistogramm tick zeigt, dass der Uhr-Tick mit einem Versatz von 8 Millisekunden ausgelöst wird. Wenn das Scheduling unabhängig von dem Uhr-Tick erfolgen würde, wäre die Ausgabe für enqueue gleichmäßig über das Intervall von zehn Millisekunden verteilt. Wir sehen in der Ausgabe jedoch an demselben Versatz von 8 Millisekunden eine Spitze, die darauf hinweist, dass für einige Threads im System sehr wohl ein zeitorientiertes Scheduling stattfindet.
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