SqlServer应用之sys.dm_os_waiting_tasks 引发的疑问(中)

数据库 2024/12/28 佚名

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　通过上篇文章给大家介绍了SqlServer应用之sys.dm_os_waiting_tasks 引发的疑问(上) ，说了一下sys.dm_exec_requests 和 sys.dm_os_waiting_tasks 在获取并行等待的时候得不同结果，这一篇我们谈论下我的第二个疑问：为什么一个并行计划（4线程）却一下出现了那么多等待，SQL的并行到底是怎么执行的！！！！

　　　　先贴以下上篇sys.dm_os_waiting_tasks 的结果图：

　　　　我们分析一下这个结果的task_address 可以看出去掉重复其实只有9个，也就是说一个并行（4线程，配置不同，情况也不同）会有9个task。又是线程，又是task ,还有worker,schedulers 这些都是什么？这个有必要先说一下，因为这篇博客前我也是乱乱的。

scheduler

对于每个逻辑CPU，SQLSERVER会有一个scheduler与之对应，在SQL层面上代表CPU对象，只有拿到scheduler所有权的任务worker才能在这个逻辑CPU上运行

所谓逻辑CPU，就是SQLSERVER从Windows层面上看到的CPU数目，如果是一个双核的CPU,那么一个物理CPU在SQL看来就是两个逻辑CPU。如果系统还使用了

超线程hyper-threaded ,那对SQLSERVER来讲就是4个逻辑CPU

规则：每个scheduler上的最大worker数目等于SQLSERVER的最大线程数除以scheduler的数目，在同一个时间点，只能有一个拥有scheduler的worker处于运行状态，其他worker都必须处于等待状态。这样能降低每个逻辑CPU上的处于正在运行状态的线程数目，降低context switch，提供可扩展性scheduler是SQLSERVER的一个逻辑概念，他不与物理CPU相绑定。也就是说，一个scheduler可以被Windows安排一会儿在这个CPU上，一会儿在那个CPU上。

但是，如果在sp_configure里设置了CPU affinity mask，那么scheduler就会固定在某个特定的CPU上

worker

每个worker跟一个线程（或纤程fiber）相对应，是SQLSERVER任务的执行单位。SQLSERVER不直接调度线程/纤程，而是调度worker，使得SQLSERVER能够控制

任务调度

规则：每个worker会固定代表一个线程（或纤程），并且和一个scheduler相绑定。如果scheduler是固定在某个CPU上的（通过设置CPU affinity mask），那么worker也会固定在某个CPU上每个scheduler有worker的上限值，并且可以根据SQLSERVER工作负荷创建或释放worker，每次worker都会去运行一个完整的任务（task）。在任务做完之前不会退出，除非这个任务主动进入等待状态。

scheduler只在有新任务要运行，而当前没有空闲的worker的情况下，才会创建新的worker。

某个worker空闲超过15分钟，scheduler可能会删除这个worker，以及其对应的线程。当SQLSERVER遇到内存压力的时，也会大量删除处于空闲状态的worker，以节省multi-page的内存开销各种CPU和SQLSERVER版本组合自动配置的最大工作线程数CPU数                 32位计算机                        64位计算机
<=4                     256                                  512
8                          288                                  576
16                        352                                  704
32                        480                                  960

task

在worker上运行的最小任务单元。最简单的task就是一个简单batch。例如，客户发过来下面的请求：

SELECT @@SERVERNAME
GO
SELECT GETDATE()
GO

那么这两个batch就分别是两个task。SQLSERVER会先分配给第一个batch（select @@servername）一个worker，将结果返回给客户端，再分配第二个batch

（select getdate()）一个worker。这两个worker可能是不同的worker，甚至在不同的scheduler上只要一个task开始运行，他就不会从这个worker上被移出。例如，如果一个select语句被其他连接阻塞住，worker就不能继续运行，只能进入等待状态。但是这个select task 不会将这个worker释放，让他做其他任务。所以结果是这个worker所对应的线程会进入等待状态

yielding

SQLOS的任务调度算法的核心，就是所有在逻辑scheduler上运行的worker都是非抢占式的（non-preemptive）。worker始终在scheduler上运行，直到他运行结束，或者主动将scheduler让出给其他worker为止。这个“让出”scheduler的动作，我们叫yieding每个scheduler都会有一个runnable列表，所有等待CPU运行的worker都会在这个列表里排队，以先进先出的算法，等待SQL分配给他scheduler运行SQLSERVER定义了很多yieding的规则，约束一个task在scheduler运行的时间。如果task比较复杂,不能很快完成，会保证task在合适的时间点做yieding，不至于占用scheduler太多时间。

常见时间点：

1、当worker每次要去读数据页的时候，SQLSERVER会检查这个worker已经在scheduler上运行了多久，如果已经超过4ms，就做yielding

2、每做64KB的结果集排序，就会做一次yielding

3、在做语句编译compile的过程中（这个过程比较占CPU资源），经常会有yieding

4、如果客户端不能及时把结果集取走，worker就会做yieding

5、一个batch里的每一句话做完，都会做一次yieding

正常来讲，哪怕一个task要做很久，他使用的worker是会经常做yieding的，不会长时间占用CPU不放。如果在一个scheduler上同时有很多worker要运行，SQLSERVER通过worker自动yielding的方式调度并发运行。这个比Windows用上下文切换context switch更有效

　　　　另附一张手绘图

　　　　另外推荐一篇 SQL SERVER SQLOS的任务调度微软亚太的官方博客

　　　　我们大概了解了一下SQL SERVER SQLOS的任务调度我们回到我们的并行话题看一下这个并行执行的调度情况：

　　　　一个并行处理分配给了9个task，同时也启用了9个worker，由4个scheduler调度，每个scheduler分别由一个申请数据，另一个等待。那么申请数据的是可以理解的，等待的是干什么的呢？个人理解和当前的执行计划有关，4个线程取得数据后要做汇总的操作SQL不会等待数据获取以后再开启线程接收，而是接收线程在获取数据的时候等待。