确定 Linux 上用户空间绑定可执行文件中导致如此多系统时间的原因

Question

我正在开发一个项目（编程语言），并且开始进行一些分析。当我在阶乘测试中运行时间时，我得到以下信息：

burton@smokey:~/repl$ time tests/fact.repl 

real    0m4.451s
user    0m1.820s
sys     0m2.620s

我的问题出在系统时间上。除了读取输入文件（没有输出）之外，我没有执行任何系统调用。这应该是一个几乎完全受用户时间限制的应用程序。我尝试运行 strace -c 来查看是否有任何错误的系统调用占用了大量时间，但一无所获。 Gprof 也没有给我任何答案。

是否有其他工具可以找出我的应用程序中是什么占用了如此多的系统时间？难道我只是被时间命令欺骗了？当我运行 sbcl 进行相同的计算时，系统时间约为 0.03 秒，这正是我所希望的。

这是 strace -c 的完整输出：

burton@smokey:~/repl$ strace -c tests/fact.repl
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
  -nan    0.000000           0         2           read
  -nan    0.000000           0         3           open
  -nan    0.000000           0         2           close
  -nan    0.000000           0         3           fstat
  -nan    0.000000           0        12           mmap
  -nan    0.000000           0         4           mprotect
  -nan    0.000000           0         1           munmap
  -nan    0.000000           0        16           brk
  -nan    0.000000           0         2           rt_sigaction
  -nan    0.000000           0         4           rt_sigprocmask
  -nan    0.000000           0         1         1 ioctl
  -nan    0.000000           0         3         3 access
  -nan    0.000000           0         1           execve
  -nan    0.000000           0         1           arch_prctl
  -nan    0.000000           0         2           setrlimit
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 100.00    0.000000                    57         4 total

Answer 1

在内存中分配和分页所需的时间算作系统时间。尝试 /usr/bin/timetests/fact.repl ——它显示了页面错误的数量。

顺便说一句，“除了读取输入文件之外，我没有执行任何系统调用”和“我正在分配大量内存”是矛盾的陈述。

Answer 2

我没有进行系统调用

考虑到 time 打印的内容，这似乎不太可能。

首先，在 strace -c 下运行您的程序。这将告诉您已执行了多少个系统调用，以及其中哪些调用花费了最多时间。

了解“有趣的”系统调用后，您可以使用 strace -tt -T -e trace= 获取更多详细信息。有关详细信息，请参阅 strace 手册页。

由于 strace -c 显示（有效）0 时间，也许您正在分叉子进程或创建线程？在这种情况下，strace -f 可能会给出有趣的输出。

Answer 3

我没有任何线索，但是您的程序是否使用多个线程和 Posix 同步原语（例如 pthread_mutex_lock 等...）？因为这些原语是建立在一些系统调用（futex 的）之上的。