在虛擬機器內執行多執行緒渲染軟體時，我們遇到了令人不快的效能問題。
我們在 VirtualBox 4.0.10_Debianr72436 中執行 Kubuntu 12.04，該虛擬機在 Debian（6.0.6、2.6.32-5-amd64）計算伺服器中無頭運行。它擁有 2*6 核心 Intel Xeon X5660 處理器，具有超線程功能，運行記憶體約為 64GB。我們透過 TigerVNC Viewer for X 版本 1.1.0 連接到虛擬機器。虛擬機器目前設定為使用全部 24 個核心，但當其配置為較低計數（例如 12）時，可能會出現下面描述的問題。
問題：
當我們只使用一個渲染執行緒運行渲染器時，它的運行速度與直接在其他機器（Intel Core 2 Duo MacBook）上的金屬上運行時的速度相當。然而，當我們增加工作執行緒的數量時，它的速度僅略有加快（遠非 1/n），並且在大約 5 個執行緒時，它實際上開始變慢。如果有 8 個執行緒或更多，它甚至比單執行緒應用程式還要慢。當渲染器直接在 MacBook 上的金屬上運行時，無論您指定要運行多少個線程，都不會出現任何問題。例如，雙核心 CPU 上的 16 個執行緒的運行速度與雙執行緒實例的運行速度一樣快。
然後，我們嘗試並行運行渲染器的多個單執行緒實例，結果令人驚訝。當我們運行 4 個實例時，一切正常 - 它們的運行速度與一個實例相似，但當我們運行 6 個實例時，所有實例的速度都減慢了 50% 左右！
我們也嘗試執行另一個渲染器（pbrt v.2）來測試其他人的表現以及他們的結果是否更好。它可以很好地擴展到 13 個線程，但隨後速度也變慢（但沒有我們的軟體慢）。
我們的渲染器是用 Objective C 結合 C 和彙編程式編寫的。我們在程式碼中使用 XADD 和 CAS 操作來存取共享資料。人們強烈懷疑這兩者可能是我們問題的根源。對此有什麼想法嗎？
順便說一句：由於伺服器政策，我們無法安裝 Obj-C 運行時和其他所需的庫並直接在金屬上運行我們的軟體。
虛擬機器配置摘錄：
- 記憶體大小：4000MB
- 頁面融合：關閉
- 顯示記憶體大小：12MB
- HPET：關閉
- 晶片組：piix3
- 韌體：BIOS
- CPU數量：24
- 合成CPU：關閉
- CPUID 覆蓋：無
- ACPI：開啟
- IOAPIC：開啟
- PAE：關閉
- 時間偏移：0毫秒
- 即時時鐘： 世界標準時間
- 硬體. virt.ext：打開
- 硬體. virt.ext 獨佔：關閉
- 嵌套分頁：開
- 大頁面：開
- VT-x VPID：開啟
- 3D 加速：關閉
- 2D 視訊加速：關閉
- 新增運行等級：2
- 配置的記憶體氣球大小：0 MB
答案1
我在這裡吐痰，但是......在 GUI 上，右鍵單擊 Kubuntu 實例，然後在它未運行時選擇設定。檢查一下您的 CPU 是否受到限制。您可能想看看您的系統如何回應選擇 20 或 22 個 CPU（而不是 24 個）來緩解虛擬機器和主機箱之間的資源競爭。然後嘗試使用 20 個執行緒運行單一實例。我預計機器上的 20 個核心的 CPU 會達到峰值，而其餘 4 個核心也會增加到 100%，同時盡力跟上。除了您的虛擬機器之外，您的電腦上是否還運行著其他應用程式？