為了解決IPI風(fēng)暴問題，設(shè)定所有并發(fā)獲取CPU頻率的線程或進(jìn)程均需拿到一份最近的備份數(shù)據(jù)，該備份數(shù)據(jù)使用atomic_xchg()來進(jìn)行原子交換操作，以檢查和更新字段值，并且失效時(shí)間大約為20 ms。獲取CPU頻率的任務(wù)超過該失效時(shí)間才會(huì)發(fā)起新的smp_call_function_single()調(diào)用來請(qǐng)求更新數(shù)據(jù)，避免同一時(shí)間段內(nèi)向同一個(gè)CPU重復(fù)發(fā)送大量中斷。

通過/proc/cpuinfo獲取CPU頻率時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向所有CPU發(fā)送IPI消息，此方式會(huì)導(dǎo)致原本處于idle（閑置）狀態(tài)的CPU被迫喚醒，在CPU喚醒過程中，其運(yùn)行頻率會(huì)發(fā)生變化（由動(dòng)態(tài)調(diào)度算法決定）。為提高系統(tǒng)效率，我們對(duì)這種情況做了進(jìn)一步的優(yōu)化，當(dāng)CPU處于idle狀態(tài)時(shí)，Alibaba Cloud Linux 3默認(rèn)開啟NOHZ特性，系統(tǒng)將不再對(duì)其發(fā)起IPI請(qǐng)求，而是直接返回基礎(chǔ)頻率，從而避免不必要的CPU狀態(tài)變換帶來的頻率測量偏差。

優(yōu)勢

• 減少資源消耗：通過減少系統(tǒng)對(duì)IPI的不當(dāng)使用，進(jìn)一步降低了喚醒空閑CPU的需求，從而有效節(jié)省了處理器時(shí)間。

• 優(yōu)化整體性能：特別是在多核系統(tǒng)環(huán)境下，減少對(duì)其他CPU管理活動(dòng)（如任務(wù)調(diào)度）的影響，保持系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。

負(fù)面效果說明

該優(yōu)化方案雖然能夠減少資源消耗并提升整體系統(tǒng)運(yùn)行性能，但也導(dǎo)致通過/proc/cpuinfo獲取的idle狀態(tài)CPU頻率低于idle狀態(tài)的CPU頻率（造成“降頻”的假象），通過turbostat等工具直接讀取MSR仍可獲得準(zhǔn)確的CPU頻率數(shù)據(jù)。