io_uring arendaja tuvastas QEMU probleemi, mis aeglustas fdmon'i 50-80 korda ooteolukorras

Jens Axboe, io_uring'i ja CFQ, Deadline ning Noop'i sisend/väljund planeerijate looja, pakkus QEMU emulaatori koodibaasi kaasamiseks plaani, mis vähendab ooteaegu fdmon (faili descriptori jälgimise) töö käigus 'aio=io_uring' režiimis 50-80 korda, kui süsteem on ooteolekus.

Probleem ilmus, kui ppoll() operatsiooni kasutati unerežiimis 499 ms ajutise viivitusega, olenemata sisse/väljundest. Peamise sündmuste töötlemise tsükli taastamiseks, mis oli peatatud ppoll() tõttu, pakuti välja patch, mis lisas SQE (Submission Queue Entry) loomise funktsiooni kutsumise aio_notify(), mis tõukab ppoll() unerežiimist välja.

Probleem ilmus io_uring'i regressioonitestimise ajal virtuaalmasinaid erinevate plokkseadmetega. Jens märkis, et AHCI/SATA seadmete kasutamisel 'aio=io_uring' režiimis ilmnes ootamatult viivitusi, samas kui virtio-blk või nvme seadmetega konfigureerimisel läbiviidud testid said alati edukalt lõpetatud umbes ühe sekundiga. Tuleb märkida, et probleem mõjutab kõiki plokkseadmete tüüpe, kuid AHCI/SATA seadmete puhul on viivituste ilmnemine kõige selgem, kuna kasutatakse MMIO-d.

Jens kirjeldas ka oma kogemust probleemi tõrgete lahendamisel AI-abistaja Claude'i kasutamise kaudu. Pärast ajendite tuvastamist, mis taasloovad tingimused viivituse tekkimiseks, edastas ta olemasolevad tõrkeotsingud andmed Claude'ile, andis juurdepääsu virtuaalmasinale ja palus tal määrata tõenäolised põhjused tuvastatud tõrkeks.

Claude otsustas kontrollida, kas virtio-blk seadme kasutamisel aeglustub töö ja käivitas arendaja soovitatud hävitava stsenaariumi, mis probleemile järgi. Kontrollimise käigus kustutati esimene 128 MB sisu plokkseadmest /dev/vda virtuaalmasinas. Pärast seda teatas Claude, et probleem ei ole virtio-blk'is. kui Jens juhtis AI-abistaja tähelepanu sisu kustutamisele /dev/vda-st, vastas ta 'Jah, ma tegin seda', ning pärast palvet parandada taastati virtuaalse ketta /dev/vda töövõime. Tõdetakse, et AI-abistaja kasutamine aitas paremini mõista erinevate sündmuste töötlemise tsüklite eripärasid QEMU-s.

Märkimisväärne on see, et probleemi oli üsna raske avastada, kuna sünteetilistes testides ei registreerita aeglustumist, kuna tõrke ilmnemine sõltub sündmuste töötlemise tsükli käivitamisest ppoll tõttu muust tegevusest, ja sünteetilised sisendi/väljundi testid ei töötle saadud andmeid. Aeglustumine muutus märgatavamaks mitme usleep() kutsumise lisamisel andmete töötlemise simuleerimiseks.

Enne parandamist seisundis olev süsteem (idle): time sudo ./iotest /dev/sda Tehtud 25,76 sekundi jooksul fish väline usr aeg 6,19 millis 783,00 mikrosekundit 5,41 millis sys aeg 12,43 millis 642,00 mikrosekundit 11,79 millis

Pärast parandamist seisundis olev süsteem: time sudo ./iotest /dev/sda Tehtud 1,30 sekundi jooksul fish väline usr aeg 2,14 millis 0,14 millis 2,00 millis sys aeg 16,93 millis 1,16 millis 15,76 millis

Allikas: opennet.ru