首页
/ Stress-ng NUMA测试在无node0系统上的问题分析与解决

Stress-ng NUMA测试在无node0系统上的问题分析与解决

2025-07-05 04:07:53作者:管翌锬

问题背景

在Linux系统性能测试工具stress-ng的使用过程中,我们发现当系统不存在NUMA node 0时,NUMA测试会失败。这是一个典型的硬件配置与软件假设不匹配导致的问题,值得我们深入分析。

问题现象

在特定硬件配置的系统上(NUMA节点编号从4开始,即节点4-7),执行stress-ng的NUMA测试时会出现以下错误:

stress-ng --numa 1 -t 60
stress-ng: fail: [29736] numa: mbind failed, errno=22 (Invalid argument)

错误信息表明mbind系统调用失败,返回EINVAL(无效参数)错误。通过numactl工具检查系统NUMA配置,确认系统确实没有node0,只有node4-7:

available: 4 nodes (4-7)
node 4 cpus: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
...

技术分析

NUMA架构基础

NUMA(非统一内存访问)是现代多处理器系统中的一种内存架构设计。在这种架构中,处理器访问本地内存比访问远程内存更快。Linux内核通过NUMA节点来管理这种架构,每个节点有自己的处理器和内存资源。

stress-ng NUMA测试原理

stress-ng的NUMA测试主要通过以下步骤工作:

  1. 检测系统NUMA节点数量
  2. 为每个NUMA节点分配内存区域
  3. 使用mbind系统调用将内存绑定到特定NUMA节点
  4. 对这些内存区域进行读写操作,测试NUMA性能

问题根源

在原始代码中,stress-ng假设NUMA节点编号从0开始连续分配。当系统配置特殊(如节点编号从4开始)时,代码尝试将内存绑定到不存在的node0,导致mbind调用失败。

解决方案

开发者通过以下方式解决了这个问题:

  1. 使用NUMA节点位图代替固定节点编号
  2. 动态检测可用的NUMA节点
  3. 只对实际存在的NUMA节点进行操作

这种改进使得stress-ng能够适应各种NUMA节点编号配置的系统,提高了工具的兼容性。

验证结果

修复后的stress-ng在相同系统上成功运行NUMA测试:

stress-ng --numa 1 -t 60
stress-ng: info: [53391] numa: system has 4 of a maximum 256 memory NUMA nodes. Using 4.0MB mappings for each instance.
stress-ng: info: [53390] successful run completed in 1 min

技术启示

这个问题给我们以下启示:

  1. 系统工具开发中不应假设硬件配置的连续性
  2. 对于NUMA相关操作,应优先使用系统提供的动态检测接口
  3. 错误处理应考虑各种可能的硬件配置场景
  4. 系统调用失败时应提供有意义的错误信息

总结

stress-ng对NUMA节点编号的硬编码假设在特殊配置系统上导致测试失败。通过改用动态节点检测和位图管理,工具现在能够正确处理各种NUMA节点编号配置。这个问题展示了系统工具开发中考虑各种硬件配置的重要性,也为其他类似工具的开发提供了参考。

登录后查看全文
热门项目推荐
相关项目推荐

项目优选

收起
docsdocs
OpenHarmony documentation | OpenHarmony开发者文档
Dockerfile
143
1.92 K
kernelkernel
deepin linux kernel
C
22
6
nop-entropynop-entropy
Nop Platform 2.0是基于可逆计算理论实现的采用面向语言编程范式的新一代低代码开发平台,包含基于全新原理从零开始研发的GraphQL引擎、ORM引擎、工作流引擎、报表引擎、规则引擎、批处理引引擎等完整设计。nop-entropy是它的后端部分,采用java语言实现,可选择集成Spring框架或者Quarkus框架。中小企业可以免费商用
Java
8
0
ohos_react_nativeohos_react_native
React Native鸿蒙化仓库
C++
192
274
RuoYi-Vue3RuoYi-Vue3
🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot,Spring Security,JWT,Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
929
553
openHiTLSopenHiTLS
旨在打造算法先进、性能卓越、高效敏捷、安全可靠的密码套件,通过轻量级、可剪裁的软件技术架构满足各行业不同场景的多样化要求,让密码技术应用更简单,同时探索后量子等先进算法创新实践,构建密码前沿技术底座!
C
422
392
openGauss-serveropenGauss-server
openGauss kernel ~ openGauss is an open source relational database management system
C++
145
189
金融AI编程实战金融AI编程实战
为非计算机科班出身 (例如财经类高校金融学院) 同学量身定制,新手友好,让学生以亲身实践开源开发的方式,学会使用计算机自动化自己的科研/创新工作。案例以量化投资为主线,涉及 Bash、Python、SQL、BI、AI 等全技术栈,培养面向未来的数智化人才 (如数据工程师、数据分析师、数据科学家、数据决策者、量化投资人)。
Jupyter Notebook
75
65
Cangjie-ExamplesCangjie-Examples
本仓将收集和展示高质量的仓颉示例代码,欢迎大家投稿,让全世界看到您的妙趣设计,也让更多人通过您的编码理解和喜爱仓颉语言。
Cangjie
344
1.3 K
easy-eseasy-es
Elasticsearch 国内Top1 elasticsearch搜索引擎框架es ORM框架,索引全自动智能托管,如丝般顺滑,与Mybatis-plus一致的API,屏蔽语言差异,开发者只需要会MySQL语法即可完成对Es的相关操作,零额外学习成本.底层采用RestHighLevelClient,兼具低码,易用,易拓展等特性,支持es独有的高亮,权重,分词,Geo,嵌套,父子类型等功能...
Java
36
8