[Linux性能优化] 线程卡顿优化。Linux加入USB（HID）热插拔线程占用CPU优化。Linux中CPU使用率过高优化

[Linux性能优化] 线程卡顿优化。

0、省流版本

如果采用的是轮询方式，即使用while(1)或者其他死循环的循环结束里面加延时，可以大幅度降低CPU占用率。

一、问题定位：CPU 资源分析

线程卡顿通常与 CPU 资源竞争、线程调度异常相关，第一步需通过系统监控工具定位资源瓶颈。
查看 CPU 使用率及线程状态可参考这博客篇：
📖Linux 性能分析：TOP 命令深度解析（含 CPU / 线程监控指南）
1. 快速定位工具：top命令基础用法
如需实时查看 CPU 占用情况，可通过以下命令进入监控界面：

top -d 1  # 每秒刷新一次系统状态

按 H 键切换至线程级监控模式（显示所有 LWP 轻量级进程）
按 P 键按 CPU 占用率排序，快速定位高负载线程
（详细操作指南请参考前文链接）

二、线程卡顿现场复现

1. 优化前 CPU 线程分布（示例）

线程优化前图片

图注：TOP 线程界面显示某进程下多个线程 CPU 占用率超过 100%，存在资源竞争
图中显示 __check_usb_hot 线程（PID 1062）当前处于运行状态（R），占用 42.5% 的 CPU 资源，该线程属于 /mnt/bin/sctr1 程序，负责 USB 热插拔检测。正常情况下，热插拔检测程序不应长时间占用较高 CPU 资源，此情况可能由以下原因导致：

• 程序逻辑问题：若检测机制未设置合理休眠时间，可能导致其高频查询 USB 状态，造成 CPU 资源浪费。
• USB 设备异常：如设备接触不良、硬件故障或驱动问题，可能触发程序持续检测处理，增加 CPU 负担。

建议按以下步骤排查优化：

• 检查 USB 设备：确认是否有设备异常插拔、接触不良或硬件故障，尝试更换 USB 设备或接口。
• 审视程序逻辑：查看 __check_usb_hot 线程代码，优化检测频率（如增加检测间隔），避免无意义的高频检测。
• 监控持续观察：使用 top -d 1 -p 1062 持续监控该线程 CPU 占用情况，结合系统日志分析是否有其他关联异常。
  通过以上排查，可定位具体原因并针对性优化，避免该线程对系统资源的不合理占用。

三、线程卡顿优化方向

1.如果是轮询方式

• 降低轮询频率：
• 目前轮询频率可能过高，导致 CPU 占用率较高。可以通过适当增大轮询间隔时间来降低 CPU 使用率。例如，原本每 100 毫秒轮询一次，可以尝试调整为每 500 毫秒或 1 秒轮询一次。
• 动态调整轮询间隔：根据系统负载或 USB 设备的活动情况，动态调整轮询间隔。例如，在系统负载较高时，适当增大轮询间隔；在检测到有 USB 设备活动后，暂时减小轮询间隔以确保及时捕捉后续事件。
• 减少不必要的操作：
• 在每次轮询时，检查是否真的有必要遍历所有的 USB 设备。可以记录上次轮询时的设备列表，仅对新增或移除的设备进行详细处理，避免对未变化的设备进行重复操作。
• 优化设备状态检查逻辑，避免不必要的系统调用或复杂计算。例如，如果只是检查设备是否存在，可以通过检查设备节点是否存在来快速判断，而不是进行完整的设备信息查询。

2.如果是事件驱动方式

• 确保事件监听的正确性：
• 检查事件监听的代码逻辑，确保能够正确捕获所有 USB 热插拔事件。可能存在事件丢失或未正确处理的情况。
• 确认使用的事件机制是否是最新和最有效的。例如，在较新的 Linux 内核中，可能有更高效的 USB 事件通知方式。
• 优化事件处理流程：
• 事件处理函数中可能存在耗时操作，导致后续事件处理延迟。将耗时操作（如设备信息解析、日志记录等）移到单独的线程或异步任务中处理，以确保事件处理的及时性。
• 对事件处理函数进行性能分析，找出可能的瓶颈并进行优化。例如，减少不必要的函数调用、优化数据结构等。

四、修改方式

static void *__check_usb_hotplug(void *pArgs)
{// .....略while(usb_hotpulg_running_check){// .....略USLEEP(1000*1000);//因为采用的是轮询方式，所以使用加延时。}return NULL;
}

线程优化后图片