{"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\/nl\/blog\/news\/v-yadre-linux-poyavitsya-vozmozhnost-ispolzovaniya-ebpf-dlya-sozdaniya-planirovshhikov-zadach","title":{"rendered":"In de Linux-kern komt de mogelijkheid om eBPF te gebruiken voor het maken van taakplanners.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Linus Torvalds heeft zijn bereidheid uitgesproken om patches met de implementatie van het mechanisme «sched_ext» (SCX) op te nemen in de kern van Linux 6.11, waarvan de release aan het einde van september wordt verwacht. Dit mechanisme maakt het mogelijk om eBPF te gebruiken voor het cre\u00ebren van CPU-schedulers die vrijwel alle aspecten van taakuitvoering en CPU-hulpbronnenbeheer bestrijken. Dergelijke schedulers kunnen dynamisch worden geladen en worden uitgevoerd binnen de Linux-kern in een eBPF-virtuele machine, waar dankzij JIT-compilatie de bytecode wordt omgezet in machine-instructies en met de prestaties van gecompileerde code wordt uitgevoerd.<\/p>\n
De voorgestelde patches implementeren een nieuwe klasse van planning SCHED_EXT, waarvoor de prioriteit van aanroep door de kernel tussen de klassen SCHED_IDLE en SCHED_NORMAL is ingesteld. Dit voorkomt dat BPF-handlers die aan SCHED_EXT zijn gekoppeld, invloed hebben op taken die al zijn gekoppeld aan de standaard taakplanner (SCHED_NORMAL), maar biedt de mogelijkheid om afzonderlijke taken aan SCHED_EXT te koppelen of om alle processen met een lagere prioriteit dan realtime-verwerking naar SCHED_EXT te verplaatsen. Als er geen BPF-handlers aan SCHED_EXT zijn gekoppeld, worden alle processen die naar de klasse SCHED_EXT zijn verplaatst, behandeld met de SCHED_NORMAL-scheduler. De werking van BPF-handlers beperkt zich tot het analyseren van de wachtrijen van taken die wachten om op de CPU te worden uitgevoerd (\u00e9\u00e9n globale wachtrij en \u00e9\u00e9n wachtrij per CPU-kern) en het selecteren van de taak waarvoor CPU-resources moeten worden toegewezen wanneer een specifieke CPU-kern vrijkomt.<\/p>\n
Het sched_ext-mechanisme vereenvoudigt het cre\u00ebren van specifieke schedulers voor bepaalde taken, biedt mogelijkheden om te experimenteren met verschillende technieken en strategie\u00ebn voor taakplanning, en maakt het ook mogelijk om snel werkende prototypes te cre\u00ebren en schedulers on-the-fly te vervangen binnen operationele infrastructuren. Met sched_ext kan bijvoorbeeld een scheduler worden gemaakt die rekening houdt met de specificaties van een bepaalde toepassing en de planningsstrategie voor de uitvoering ervan dynamisch verandert op basis van de systeemstatus en andere aanvullende factoren. <\/p>\n
Momenteel zijn er al ongeveer een dozijn schedulers in ontwikkeling op basis van sched_ext, waarvan de logica voor taakplanning in de gebruikersruimte wordt gedefinieerd en in de kernel wordt geladen in de vorm van BPF-programma's:<\/p>\n
\n
scx_layered — een hybride taakplanner die taken in lagen verdeelt, waaraan elke een eigen planningsstrategie wordt toegepast. Bijvoorbeeld, scx_layered stelt in staat om bepaalde taken in een aparte laag onder te brengen, voor welke bepaalde gegarandeerde CPU-hulpbronnen zullen worden toegewezen, of om de prioriteit van individuele applicaties te verhogen. De planner wordt ontwikkeld door Meta. De gebruikersruimte logica voor het genereren van BPF is geschreven in de programmeertaal Rust.\n
scx_rustland — een planner die is geoptimaliseerd voor het verhogen van de prioriteit van interactieve taken ten opzichte van taken die intensief gebruikmaken van de CPU. In een test waarin de game Terraria gelijktijdig werd uitgevoerd met het compileren van de kernel, stelde de planner scx_rustland in staat om een hogere FPS in het spel te behalen dan bij gebruik van de standaard EEVDF-planner. Het project wordt ontwikkeld door een medewerker van Canonical. De gebruikersruimte logica voor het genereren van BPF is geschreven in de programmeertaal Rust.\n
scx_lavd — een implementatie van het LAVD (Latency-criticality Aware Virtual Deadline) taakplanningsalgoritme, dat rekening houdt met de relevantie van het verminderen van latentie voor specifieke taken en informatie over de voortgang van processen gebruikt bij het nemen van beslissingen over het toewijzen van CPU-hulpbronnen. De planner wordt ontwikkeld door de bedrijven Igalia en Valve om de latentie in computerspellen en interactieve taken te verlagen. De gebruikersruimte logica voor het genereren van BPF is geschreven in de programmeertaal Rust.\n
scx_rusty, scx_rlfifo, scx_mitosis — voorbeelden van planners met componenten in de gebruikersruimte geschreven in Rust, die balancering tussen taakgroepen toepassen afhankelijk van de belasting, de eenvoudigste FIFO-planner en een planner om taakgroepen aan CPU-kernen te koppelen.\n
scx_central, scx_flatcg, scx_nest, scx_pair, scx_qmap, scx_simple, scx_userland \u2014 voorbeelden van planners met componenten in de gebruikersruimte in de programmeertaal C, die verschillende mogelijkheden van sched-ext illustreren.\n<\/ul>\n
Het mechanisme sched_ext werd oorspronkelijk in 2022 door de kernelontwikkelaars voorgesteld voor overweging, waarna zes versies van de patch werden gepubliceerd. Ondanks de afwezigheid van ondersteuning in de belangrijkste kern, is het mogelijk om sched_ext te installeren via aanvullende pakketten voor de distributies Ubuntu, Arch Linux, Fedora en NixOS. Canonical overweegt de integratie van sched-ext-componenten in Ubuntu 24.10 en Valve werkt aan de integratie van sched_ext in Steam Deck. Bij Meta wordt de scheduler op basis van sched_ext al toegepast in de werk infrastructuur. <\/p>\n
Google experimenteert met het gebruik van zijn eigen framework ghOSt, waarmee beslissingen van de taakplanner kunnen worden be\u00efnvloed met behulp van BPF-programma's. Momenteel is men bezig met de portering van ghOSt naar sched_ext. Google ontwikkelt ook de port van sched_ext voor ChromeOS met de intentie deze te gebruiken voor de implementatie van de hybride planner scx_layered om vertragingen te verminderen zonder extensies voor realtime verwerking. Oculus ontwikkelt de port van sched_ext voor Android. \n Bron: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"