Xeon CPU上自旋线程检测原子写入延迟异常排查求助

我在Intel Xeon W-1370P CPU上开展测试：一个线程写入atomic变量，另一个线程自旋等待检测该变量变化。理论检测延迟约350个CPU周期，但实际观测到延迟最高达80000周期，多数处于20000-40000周期区间。测试已绑定线程核心、采用acquire-release语义。

为排查问题，我在自旋循环的每次迭代中记录时间戳，发现写入与检测之间存在数百次循环迭代，且最终循环时间戳到检测时间戳耗时23000周期。通过getrusage()和perf工具排查，多数高延迟场景无上下文切换，且使用chrono纳秒计时结果一致。

目前推测可能原因有三点：

• 自旋线程在最终循环时间戳后被上下文切换（但工具数据不支持）
• CPU核心间计时器不同步（多计时方式结果一致可排除）
• CPU向自旋线程呈现原子变量耗时过长

测试环境 #

• 操作系统：Ubuntu 22.04
• 内核版本：6.5.0-14-generic
• 编译环境：Clang 16，编译参数-O3 -march=native -mprefer-vector-width=128

内容的提问来源于stack exchange，提问作者intrigued_66