{"id":116505,"date":"2024-06-12T18:05:44","date_gmt":"2024-06-12T16:05:44","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/v-yadre-linux-poyavitsya-vozmozhnost-ispolzovaniya-ebpf-dlya-sozdaniya-planirovshhikov-zadach"},"modified":"2024-06-12T18:05:44","modified_gmt":"2024-06-12T16:05:44","slug":"v-yadre-linux-poyavitsya-vozmozhnost-ispolzovaniya-ebpf-dlya-sozdaniya-planirovshhikov-zadach","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/novosti-interneta\/v-yadre-linux-poyavitsya-vozmozhnost-ispolzovaniya-ebpf-dlya-sozdaniya-planirovshhikov-zadach","title":{"rendered":"Nel kernel Linux arriver\u00e0 la possibilit\u00e0 di utilizzare eBPF per creare scheduler di attivit\u00e0","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Linus Torvalds ha espresso la sua disponibilit\u00e0 ad includere nel kernel Linux 6.11, il cui rilascio \u00e8 previsto per la fine di settembre, le patch che implementano il meccanismo «sched_ext» (SCX), consentendo l'uso di eBPF per creare scheduler CPU che coprono praticamente tutti gli aspetti della pianificazione dell'esecuzione dei compiti e della distribuzione delle risorse CPU. Tali scheduler possono essere caricati dinamicamente ed eseguiti all'interno del kernel Linux in una macchina virtuale eBPF, dove, grazie all'uso della compilazione JIT, il bytecode viene tradotto in istruzioni di macchina e eseguito con prestazioni pari a codice compilato.<\/p>\n
Le patch proposte implementano una nuova classe di scheduling SCHED_EXT, per la quale \u00e8 stabilita una priorit\u00e0 di invocazione dal kernel tra le classi SCHED_IDLE e SCHED_NORMAL. Questo impedisce ai BPF handler associati a SCHED_EXT di influenzare i task gi\u00e0 collegati allo scheduler standard (SCHED_NORMAL), ma consente l'associazione di task singoli a SCHED_EXT o lo spostamento di tutti i processi con priorit\u00e0 inferiore all'esecuzione in tempo reale per essere gestiti mediante esso. Se non sono legati BPF handler a SCHED_EXT, tutti i processi spostati nella classe SCHED_EXT saranno gestiti dallo scheduler SCHED_NORMAL. Il lavoro degli handler BPF si concentra sull'analisi delle code di attesa dei task per l'esecuzione sulla CPU (una coda globale e una coda per ogni core CPU) e sulla selezione del task a cui fornire risorse CPU quando un core CPU diventa disponibile.<\/p>\n
Il meccanismo sched_ext semplifica la creazione di scheduler specifici per determinate task, consente di sperimentare con varie tecniche e strategie di scheduling, e permette di creare rapidamente prototipi funzionanti e sostituire gli scheduler al volo nelle infrastrutture operative. Ad esempio, con sched_ext \u00e8 possibile realizzare uno scheduler che tenga conto della specificit\u00e0 di una determinata applicazione e cambi dinamicamente la strategia di programmazione in base allo stato del sistema e ad altri fattori. <\/p>\n
Attualmente, sono in sviluppo circa una decina di scheduler basati su sched_ext, la logica di scheduling dei quali \u00e8 definita nello spazio utente e caricata nel kernel come programmi BPF:<\/p>\n
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scx_layered — scheduler ibrido che divide i compiti in strati, ognuno dei quali applica la propria strategia di pianificazione. Ad esempio, scx_layered consente di isolare alcuni compiti in uno strato separato, per i quali verranno garantite specifiche risorse CPU, o di aumentare la priorit\u00e0 di singole applicazioni. Lo scheduler \u00e8 sviluppato dalla societ\u00e0 Meta. La logica di generazione BPF operante nello spazio utente \u00e8 scritta in linguaggio Rust.\n
scx_rustland — scheduler ottimizzato per dare priorit\u00e0 ai compiti interattivi rispetto a quelli che caricano intensamente la CPU. Ad esempio, nel test di avvio dell'applicazione di gioco Terraria insieme alla compilazione del kernel, lo scheduler scx_rustland ha consentito di ottenere un FPS pi\u00f9 elevato nel gioco rispetto all'uso dello scheduler predefinito EEVDF. Il progetto \u00e8 sviluppato da un dipendente della Canonical. La logica di generazione BPF operante nello spazio utente \u00e8 scritta in linguaggio Rust.\n
scx_lavd — implementazione dell'algoritmo di scheduling LAVD (Latency-criticality Aware Virtual Deadline), che tiene conto dell'importanza di ridurre i ritardi per compiti specifici e utilizza informazioni sullo stato di esecuzione dei processi per prendere decisioni sulla distribuzione delle risorse CPU. Lo scheduler \u00e8 sviluppato dalle aziende Igalia e Valve per ridurre i ritardi nei giochi e nelle attivit\u00e0 interattive. La logica di generazione BPF operante nello spazio utente \u00e8 scritta in linguaggio Rust.\n
scx_rusty, scx_rlfifo, scx_mitosis — esempi di scheduler con componenti nello spazio utente in linguaggio Rust, implementano un bilanciamento tra gruppi di compiti in base al carico, il pi\u00f9 semplice scheduler FIFO e uno scheduler per l'associazione di gruppi di compiti con nuclei CPU.\n
scx_central, scx_flatcg, scx_nest, scx_pair, scx_qmap, scx_simple, scx_userland — esempi di scheduler con componenti nello spazio utente in linguaggio C, che illustrano diverse capacit\u00e0 di sched-ext.\n<\/ul>\n
Inizialmente, il meccanismo sched_ext \u00e8 stato proposto per la revisione dagli sviluppatori del kernel nel 2022, dopo di che sono state pubblicate sei edizioni della patch. Nonostante l'assenza di supporto nella versione principale del kernel, per le distribuzioni Ubuntu, Arch Linux, Fedora e NixOS \u00e8 possibile installare sched_ext tramite pacchetti aggiuntivi. Canonical sta considerando di includere i componenti di sched-ext nella versione Ubuntu 24.10, mentre Valve sta lavorando all'integrazione di sched_ext in Steam Deck. Presso Meta, il pianificatore basato su sched_ext \u00e8 gi\u00e0 utilizzato nell'infrastruttura di lavoro. <\/p>\n
Google sta sperimentando l'uso del proprio framework ghOSt, che consente di influenzare le decisioni del pianificatore di attivit\u00e0 tramite programmi BPF. Attualmente, \u00e8 iniziato il lavoro di porting di ghOSt su sched_ext. Google sta anche sviluppando un port di sched_ext per ChromeOS con l'intenzione di utilizzarlo per attivare il pianificatore ibrido scx_layered per ridurre le latenze senza utilizzare estensioni per funzionare in tempo reale. Oculus sta sviluppando un port di sched_ext per Android. \n Fonte: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"