关于虚拟机stress-ng bogo ops指标较物理机高4倍的问题咨询

测试背景 #

• 物理机：Ubuntu系统，stress-ng版本 0.05.23，8核CPU
• 虚拟机：VirtualBox部署的Debian系统，stress-ng版本 0.12.06，2核CPU
• 测试命令（非root用户执行）：

  stress-ng --cpu 1 --timeout 30s --metrics-brief
  

• 测试状态：两台机器均处于空闲状态，物理机测试期间CPU负载约85%（符合1/8核的预期负载）

物理机测试输出 #

stress-ng: info:  [11750] dispatching hogs: 1 cpu
stress-ng: info:  [11750] cache allocate: default cache size: 8192K
stress-ng: info:  [11750] successful run completed in 30.05s
stress-ng: info:  [11750] stressor      bogo ops real time  usr time  sys time   bogo ops/s   bogo ops/s
stress-ng: info:  [11750]                          (secs)    (secs)    (secs)   (real time) (usr+sys time)
stress-ng: info:  [11750] cpu               6313     30.05     30.04      0.00       210.06       210.15

虚拟机测试输出 #

stress-ng: info:  [3566780] dispatching hogs: 1 cpu
stress-ng: info:  [3566780] successful run completed in 30.01s
stress-ng: info:  [3566780] stressor       bogo ops real time  usr time  sys time   bogo ops/s     bogo ops/s
stress-ng: info:  [3566780]                           (secs)    (secs)    (secs)   (real time) (usr+sys time)
stress-ng: info:  [3566780] cpu               25927     30.00     30.00      0.00       864.11         864.23

问题原因分析 #

stress-ng的bogo ops（伪操作数）是自定义的相对性能指标，并非标准化的CPU性能度量，其计算逻辑会随着版本迭代发生显著变化：

• 物理机使用的0.05.23是2016年左右的旧版本，CPU压力测试的计数逻辑较为简单，可能每完成一次基础运算循环就计数1次bogo op。
• 虚拟机使用的0.12.06是2021年的新版本，对CPU stressor的实现做了大幅优化：可能将多个运算合并为一次bogo op计数，或是调整了循环内的运算密度，导致单位时间内的计数大幅提升。

本质上，不同版本的stress-ng输出的bogo ops没有直接可比性——这不是虚拟机性能真的远超物理机，而是新旧版本的指标计算规则不一样。

验证建议 #

如果要做公平的性能对比，需要在物理机和虚拟机上安装同一版本的stress-ng，再执行相同的测试命令，此时得到的bogo ops才具备参考价值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Senthil