请教一个虚拟化的问题， kvm 虚拟机中运行一个简单的 C 程序，导致服务主机中 CPU 占用 100%。

[rayjoy]

问题描述：

• Linux 主机，运行操作系统为 ubuntu 18.04 server，cpu：intel 8700。
• kvm 虚拟机操作系统 archlinux。
• 写了一个简单的 C 程序：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    int i = 0;

    while(1){
        i++;
        usleep(100);
    }
}

• 将该程序在虚拟机中运行，在虚拟机中使用 top 查看，该进程 cpu 占用率约为 1~2%。
• 此时在 ubuntu 主机中使用 top 查看，发现 qemu-system-x86_64 进程 cpu 占用率在 100%左右。
• 求解答，是什么原因导致了虚拟机 cpu 占用率正常，而 ubuntu 主机的 cpu 占用率这么高？ CPU 切换？有没有人碰到过这样的问题？

[rayjoy]

不知道节点对不对，没发现虚拟化节点。

[weifengzi2009]

不确定具体怎么回事，但是有没有可能是 qemu 如何实现时钟、interrupt 的问题？比如 qemu 本身必须 busy wait 去实现虚拟机里的 sleep ？

[rayjoy]

@weifengzi2009 不清楚，试了两台机器，都有这个问题，这样的话好多类似机制程序就无法安全高效的在虚拟机中运行了，改了好多配置，都搞不定这个问题。

[pagxir]

usleep 单位是微妙，sleep 0.1 毫秒正常情况下没有人会这么干。0.1 毫秒完成 userspace 与 kernel 的切换，同时还把 CPU 控制权交个宿主机，宿主机完成调度之后还能再切换回来这个效率以及很高了。还有宿主机未必是在全速运行的。

[rayjoy]

@pagxir 看起来有道理。公司的一个程序，跑在了虚拟机上，导致了 host 主机 CPU 占用很高，我定位了一下，应该是 usleep 导致，这样写程序肯定不太合适，不过这个程序在物理机上运行的话，cpu 占用率是很低的，难道时间都耗费在了宿主机和虚拟机的处理器切换上?

[ResetTrap]

是不是 sleep 以后中断，然后唤醒，一直中断 /唤醒导致的？去除 sleep 试试看

[opengps]

虚拟机也不能这么慢，难不成母鸡 cpu 用满了？

[rayjoy]

@ResetTrap 去掉 usleep，主机和虚拟机，都有一个 cpu 是 100%,这样是正常现象。在物理机上跑也是百分之百，因为是无间歇的死循环了。

[rayjoy]

@opengps 在我自用的 Windows 主机上，我用 vmware 开了一个虚拟机，虚拟机系统也是 archlinux，跑这个程序，没有问题，Windows 主机和虚拟机处理器占用都很低。

[pkookp8]

1.top 是采样，不能真实地反应 cpu 情况
2.不知道 qemu 的实现方式，是不是 qemu 的调度策略导致的
3.gdb 或者 strace 或别的方法看看 qemu 的系统调用试试，以及在 qemu 里看看进程的调用试试？

[rayjoy]

@pkookp8 这个是真的高，处理器温度从 40 升到了 60，风扇转速也上去了。明天用 gdb 追踪分析一下。

[zhao305149619]

@rayjoy 不用 GDB 吧，sar -w 看一下 context

[zhao305149619]

pidstat -w -p <pid> 1 12 看一下也可以，或者看一下 proc 下面的 stack

[rayjoy]

@zhao305149619 明天去公司试一下。

[chinesestudio]

你把 Ubuntu 换成 debian centos 也许就解决了

[msg7086]

@chinesestudio 有任何一丁点的理论依据吗？

[chinesestudio]

@msg7086 没有 只是个人建议 。Ubuntu 本身占用资源多 这是肯定的

[www5070504]

配额多少 按理说应该虚拟机的每个 vcpu 都只是宿主机上的一个线程

[rayjoy]

@www5070504 虚拟机是四核 4G

[rayjoy]

@www5070504 还有一个机器，主机 cpu 是 2620v3, os：ubuntu16.04 ,虚拟机是 1cpu，1G，ubuntu16.04 ，也是同样的问题。