<linux kernel>plz do not use usleep(0)!

最近发现很多hpc 领域的MPI程序中在用usleep(0) ，比较差异。后来问了之前做hpc 的同事得到的答复是

一般用usleep(0) 的主要目的应该是:

CPU交出当前线程的执行权，让CPU去执行其他线程。也就是放弃当前线程的时间片，转而执行其他线程

我感觉很诧异。 Usleep(0) 来做这个事情是POSIX要求的还是一个意外的发现呢？我记得我之前都是用 sched_yield() 的啊。

于是有2个问题

1 :usleep(0) 能不能让权，

2 :如果可以和sched_yield 比到底谁更合适

我先man了一下usleep(0) 在linux上，

Usleep 不应该大于 1s 这个是确定无疑的，但是usleep(0) 的行为就比较诡异了。Man 上没有明确提到看来POSIX是不要求让权的，这在QNX MAC 等操作系统上明确看到

Glibc 对于 usleep(0) 是

同时linux man 到明确写着

那usleep 究竟有没有这个效果呢。

先来看几个奇怪的现象：

执行shell usleep 0 会明显的看到调用了

难道

usleep(0) = sched_yield?

而

执行shell usleep x (x!=0 ) 会去调用naonsleep

这就比较合理了，之前猜测 usleep 就应该是调用了 nanosleep ，

然后写一个 c 函数调用来看看

会发现无论是0 还是 !0 都是调用的

这就比较合理了，看了glibc源码也验证了确实是封装naosleep

那第一个问题在linux 上就变成 naosleep(0,0) 是不是会去让权了，他和sheld_yield 的区别。

在.18 之后应该naosleep 都是基于 hrtimer的机制实现了 (

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C代码

<span style="white-space: normal; background-color: #ffffff;">do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)</span>
{
hrtimer_init_sleeper(t, current);
do {
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
if (!hrtimer_active(&t->timer))
t->task = NULL;
if (likely(t->task))
schedule();
hrtimer_cancel(&t->timer);
mode = HRTIMER_MODE_ABS;
} while (t->task && !signal_pending(current));
__set_current_state(TASK_RUNNING);
return t->task == NULL;
}

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补充一个在2.6.9内核或者可能之前的glibc实现中 usleep(0) 如果是基于 select (0) 这样的实现

在判断入参是0 之后会离开返回不会调用 schelduer()的

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)

根据nanosleep 的 syscall ，发现

很明显的有 schedule(), 于是可以确定 usleep(0) 如果一切顺利确实会让权，那么和sched_yield比呢

于是写了一个 main

C代码

#include <unistd.h>
#include <sched.h>
int main(){
int j ;
for(j=0; j<100000; j++)
//usleep(0);
sched_yield();
}

在sched_yield() 的时候调用10万次的耗时如下

在usleep(0) 的时候调用10万次的耗时如下

延迟简直不是一个数量级。。太可怕了，如果用于网络那要丢多少UDP ， TCP要做多少次拥塞避免。

在来看一下MPI中的这个问题

http://trac.mcs.anl.gov/projects/mpich2/ticket/1597\

MPI有个Yield宏，使用了 usleep(0) ，但是比较大的延迟

最后一张表的意思是，应该尽可能的让CPU 100%，这样才算是yield。。

那为什么会造成usleep 如此延迟呢？

先看一下 trace的信息

Usleep

非常可怕因为是非主动让权调用了 deactivate_task()有简单操作系统知识的都知道

简直就恶魔。。。

然而 sched_yield()

非常干净简直perfect!

我们知道在hpc 领域 MPI 的终极目地就是耗尽CPU

像usleep(0) 这么高的延迟肯定是不能用来做让权的。而且我也不觉得 usleep(0) 可以用在任何地方，这是一个没保证，(你知道哪天glibc改了呢) 和极其不高效的方式。

如果你是为了耗掉一个机器周期，那直接asm ("nop") ，如果是为了让权建议所有使用usleep(0) (注意是0，不是其他)的地方换成 sched_yield() ;

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