Linux 7.4 переосмислює ефективність ядра: черги завдань працюють до 100 разів швидше

У версії Linux 7.4 готується важливе вдосконалення продуктивності, яке стане в нагоді для високопродуктивних серверів. Ця зміна полягає у вдосконаленні способу очищення Linux своїх черг завдань, які використовуються ядром Linux для асинхронного виконання завдань.

Раніше, коли Linux очищав черги завдань, йому доводилося перевіряти всі черги завдань для всіх процесорів у системі, навіть якщо більшість із цих процесорів не мали жодної роботи. Завдяки новій зміні Linux перевіряє черги завдань лише тоді, коли вони використовувалися після останнього очищення.

Довголітній розробник Linux Теджун Хео (Tejun Heo) реалізував цю зміну, яка вже включена до коду розробки Linux 7.4. Це вдосконалення спрямовано на усунення зайвих накладних витрат, особливо в системах із великою кількістю ядер процесора.

Тести продуктивності показують різке підвищення продуктивності

Попередні результати вражають. На системі з 192 процесорами та двома вузлами кількість операцій з очищення черги завдань у режимі простою на один процесор зросла з 40 000 до 4,2 мільйона на секунду. Продуктивність незав’язаної черги завдань у режимі простою покращилася з 450 000 до 4,3 мільйона операцій на секунду.

Це демонструє обсяг накладних витрат, пов’язаних із веденням обліку, а не з фактичною обробкою. Це поліпшення є особливо корисним для файлової системи Linux, XFS, яка може очищати свою чергу завдань під час кожної операції примусового запису в журнал.

Проте це поліпшення залежить від навантаження. Експерименти, проведені на надзвичайно активних чергах, показали, що черги завдань на кожен процесор жодним чином не покращилися; однак незав’язані черги завдань стали на 15–20 відсотків повільнішими.

Наша думка

Це один із способів проілюструвати, чому програмування ядра є життєво важливим, навіть якщо в користувацькому інтерфейсі не з’являється нічого нового. Причина, чому необхідно позбутися будь-яких зайвих накладних витрат, полягає в тому, що це забезпечить ефективність під час роботи з великою кількістю ядер на сервері в операціях із зберіганням даних.

Хочете дізнатися більше про покращення, які будуть внесені в продуктивність Linux? Поділіться цим дописом зі своїми колегами-шанувальниками Linux.