一個精確測量硬件噪聲的選項將被集成到 Linux 6.3 內核中。

Tux,Linux 內核的吉祥物

Linux 內核是 Linux 操作系統 (OS) 的支柱,是計算機硬件與其進程之間的基本接口。

最近發布了 Linux 內核 6.2 版, 它具有一系列非常好的功能,除了添加硬件兼容性改進之外,最重要的是它繼續改進“Rust For Linux”,毫無疑問是一個臨時版本 打開許多窗口以了解 Linux 6.3 的各種改進 (如果想了解更多Kernel 6.2的發布,可以查看詳情 在這篇文章中).

對於下一個版本的 Linux Kernel,正在調整各種功能,這些功能是通過確認進行的,其中一個是 重要特徵 已添加到 Linux 6.3 是 新工具 RTLA 噪音.

rtla hwnoise(實時 linux 掃描硬件噪聲) 是一種檢測和量化硬件相關噪聲的工具. 在禁用中斷的情況下檢索正在運行的 osnoise 跟踪器的定期摘要。

通過禁用中斷和線程調度, 只允許不可屏蔽的硬件和中斷相關的噪聲.

根據該工具維護者的描述,後者 t還允許噪聲跟踪器配置 並收集繪圖儀的輸出。 總之, rtla hwnoise 提供類似於 osnoise 的功能 (操作系統噪聲),同時僅顯示不可屏蔽中斷 (NMI) 和硬件相關噪聲。

Linux 原則上硬件噪音應該為零。 但是, 事實證明,情況並非總是如此。 在操作系統的運行中,人們會面臨兩個主要的噪聲源。

來自操作系統操作的噪音和與硬件相關的噪音。 例如,在高性能計算 (HPC) 的上下文中,操作系統噪聲 (osnoise) 是指應用程序因操作系統內的活動而受到的干擾。 在 Linux 環境中,NMI、IRQ、SoftIRQ 和任何其他系統線程都可能導致系統噪音。 在這種情況下,

在Linux上, 雖然可能還有其他人 四種主要的執行上下文會干擾工作負載:不可屏蔽中斷 (NMI)、可屏蔽中斷 (IRQ)、軟中斷(延遲 IRQ 活動)和線程。 除了這些與系統相關的噪聲之外,與硬件相關的負載也會產生噪聲,例如通過 SMI。

rtla hwnoise 工具就是在最後這種情況下設計的。 為了更好地了解硬件相關的噪聲測量和監控工具的工作原理,建議轉向 Linux osnoise 工具,因為它是從它派生的。

在 Linux 上,有兩種類型的工具可用於測量操作系統噪音: 一種基於工作量,一種基於跟踪。 基於工作負載的工具通常運行具有已知持續時間的微基準測試,並測量微基準測試的計劃持續時間與處理它所需的實際時間之間的差異。 雖然它們擅長定義工作負載可能遇到的操作系統噪音量,但基於工作負載的工具無法識別操作系統噪音的根本原因。

基於跟踪的方法利用 Linux 內核的跟踪功能來識別操作系統噪音的原因。 但是,這些基於跟踪的方法沒有考慮工作負載如何感知噪聲。 這就是設計 osnoise 工具的原因。 它充分利用基於工作負載和基於跟踪的方法,顯示操作系統噪聲的根本原因,並考慮工作負載如何感知噪聲。

在 osnoise 旁邊,我們有 rtla osnoise 工具, 這是 osnoise 繪圖儀的接口。 跟踪器 osnoise 在內核中運行一個循環來測量可用時間。 它通過啟用 softirq 和 IRQ 來執行此操作,從而在運行時允許所有噪聲源。

有了 rtla hwnoise,關心硬件發送的虛假指令竊取的每一微秒的用戶和開發人員將能夠準確地測量這些噪聲並做出相應的決策,因為他們知道對於實時操作,處理器獲得的每一微秒都是有價值的。。

來源: https://git.kernel.org


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