Mit dem Linux-Kernel 3.10 verschwinden langsam die Ticks.
Mit dem Linux-Kernel 3.10 verschwinden langsam die Ticks. (Bild: US National Oceanic and Atmospheric Administration)

Linux 3.10 Kernel ohne Ticks

Im nächsten Linux-Kernel werden die Weichen für den Betrieb ohne Ticks gestellt. Damit soll die Leistung verbessert werden. Den Entwicklern steht aber bei dieser fundamentalen Änderung noch viel Arbeit bevor.

Anzeige

Jede CPU auf einem Linux-System wird bis zu 1.000 Mal pro Sekunde durch einen Tick unterbrochen. Das führt zu Leistungseinbußen, die die Kernel-Entwickler in künftigen Kernel-Versionen beseitigen wollen. Im nächsten Linux-Kernel wird es möglich sein, Ticks auch komplett auszuschalten. Noch müssen aber zahlreiche Probleme überwunden werden. Kernel-Entwickler Jonathan Corbet bezeichnet den Tickless-Kernel als größten Umbruch seit der Entfernung des Big Kernel Lock.

Die periodischen Unterbrechungen - im Englischen Ticks genannt - veranlassen sämtliche CPUs in einem System, die Prioritäten der Prozesse neu zu definieren oder Read-Copy-Updates (RCU) durchzuführen. Dass sämtliche CPUs unterbrochen werden, ist überflüssig und führt nicht nur zu Leistungseinbußen, sondern belastet auf mobilen Geräten auch den Akku.

Derzeit nur im Schlafmodus

Bislang konnten die Timer-Ticks zwar ausgeschaltet werden, aber nur, wenn die CPUs in den Schlafmodus versetzt wurden. Auf hochverfügbaren Systemen sorgt die Option allerdings dafür, dass die Aufwachphase deutlich länger dauert als mit aktivierten Ticks. Deshalb ist das Ausschalten derzeit optional.

In Linux 3.10 gibt es künftig drei Optionen. CONFIG_HZ_PERIODIC sorgt dafür, dass die Ticks stets für alle CPUs aktiviert bleiben. Neuer Standard wird indes die Option CONFIG_NO_HZ_IDLE, bei der Ticks im Schlafmodus deaktiviert werden. CONFIG_NO_HZ_FULL deaktiviert die Ticks im neuen Kernel.

Tickless mit Einschränkungen

Allerdings muss eine CPU weiterhin für notwendige Arbeiten wie die Neuordnung der Prozesse sorgen. Deshalb lassen sich Ticks nicht ganz deaktivieren. Auf einem Mehrkernsystem wird eine CPU beim Systemstart dafür ausgewählt, die anderen kommen dann ohne Unterbrechungen aus. Die Änderungen, die benötigt würden, um sämtliche CPUs im Tickless-Modus laufen zu lassen, seien noch zu umfangreich, schreibt Corbet.

Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass Ticks auf einer CPU nur dann deaktiviert werden, wenn dort nur ein einziger Prozess läuft. Sobald ein zweiter verarbeitet werden soll, wird der Tick wieder benötigt, um die dafür notwendigen Zeitscheiben zu bearbeiten. Außerdem benötigt der Scheduler mindestens eine Unterbrechung pro Sekunde. Dennoch sorgt die Reduzierung der Ticks für mindestens eine einprozentige Leistungszunahme auf Desktopsystemen und deutlich weniger Latenzen in Real-Time-Umgebungen und bei High-Performace-Computing (HPC), schreibt Entwickler Ingo Molnar in seinem Pull-Request.

Der Administrator müsste allerdings nicht nur dafür sorgen, dass Prozesse und Kernel-Threads besser verteilt werden, sondern auch die RCUs anpassen. Dazu gibt es bereits eine Dokumentation, die zahlreiche Optionen auflistet.

Noch viel Arbeit

Obwohl bereits im Kernel 3.9 einige Funktionen für den Tickless-Kernel angepasst wurden, etwa Subsystem printk() oder irq_work, steht den Entwicklern noch einiges an Arbeit bevor. Bislang funktioniert der Kernel ohne Ticks nur auf 64-Bit-Systemen, für 32-Bit-Systeme existiert aber bereits ein Patch. Später wollen die Entwickler auch den letzten Tick beseitigen. Dafür müssen aber sowohl der Scheduler als auch das Load Balancing angepasst werden. Möglicherweise tauchten auch noch unvorhergesehene Probleme bei einem so fundamentalen Umbau auf, schreibt Corbet.

Pläne für die Beseitigung der Ticks bei mehreren Prozessen auf einer CPU sind allerdings erst einmal vom Tisch. Kernel-Vater Linus Torvalds schrieb, dass er nicht glaube, dass sich der Aufwand lohne, schloss aber eine spätere Umsetzung nicht aus, wenn dadurch tatsächlich weitere Entlastungen möglich sind.


SoniX 14. Mai 2013

Irgendwie.... irgendwie finde ich ist der Artikel seltsam aufgebaut. Zuerst wird einem...

SoniX 14. Mai 2013

Naja, merken wird mans höchstens in einem Benchmark. Wenn ich bedenke wie ich damals noch...

Schattenwerk 13. Mai 2013

Derzeit wird bei mir an der Uni noch über Ticks im Kernel unterrichtet. Ich bin gespannt...

Reiter auf dem... 12. Mai 2013

http://blog.zorinaq.com/?e=74

Bigfoo29 12. Mai 2013

Die Tick-Frequenz ist beim Kernel kompilieren einstellbar. Dort lässt sich jeder...

Kommentieren



Anzeige

  1. Business Analyst / Requirements Engineer (m/w)
    baumarkt direkt GmbH & Co. KG über ASC, Hamburg
  2. IT-Systemelektroniker (m/w) Technischer Support Inhouse
    Aures Technologies GmbH, Fürstenfeldbruck
  3. Teamleiter/-in ITK-Technik
    Jens Verlaat Services GmbH, Henstedt-Ulzburg
  4. Ingenieur (m/w) Funktionsabsicherung für Airbagelektronik
    Automotive Safety Technologies GmbH, Ingolstadt, Gaimersheim

Detailsuche


Blu-ray-Angebote
  1. VORBESTELLBAR: Better Call Saul - Die komplette erste Season (Steelbook) (exklusiv bei Amazon.de) [Blu-ray] [Limited Edition]
    34,99€
  2. VORBESTELLBAR: Terminator: Genisys Skull & 3D Steelbook (+Blu-ray) [Limited Edition]
  3. NEU: Serien bis zu 40% reduziert
    (u. a. Vikings 1. Season 14,97€, Homeland 3. Season 17,97€, Fargo 1. Season 24,97€, American...

Weitere Angebote


Folgen Sie uns
       


  1. Arena.net

    Guild Wars 2 ist jetzt fast kostenlos

  2. Digiskopie ausprobiert

    Ich schau dir in die Augen, Wildes!

  3. Epix

    Epix Netflix beendet wichtigen Filmrechtevertrag

  4. Boeing

    Mit der Laserkanone gegen Drohnen

  5. Bioware

    Erweiterung Trespasser schließt Dragon Age Inquistion ab

  6. Security

    Standardpasswörter bei Heimroutern entdeckt

  7. Medion

    Lollipop-Smartphone mit Glasrückseite für 250 Euro

  8. Betriebssysteme

    Linux 4.2 ist für AMDs Grafikkarten optimiert

  9. Breaking Bad in 4K

    Netflix-DRM offenbar gebrochen

  10. Smart Bike Computer

    Android Wear fürs Fahrrad



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Cheating im E-Sport: Digitales Doping
Cheating im E-Sport
Digitales Doping
  1. E-Sports "Eine Woche Pause kann die ganze Form zunichtemachen"
  2. E-Sport Doping-Tests bei ESL-Turnieren
  3. Counter-Strike E-Sportler berichtet über Doping mit Psychopharmaka

Windows 10 IoT ausprobiert: Finales Windows auf dem Raspberry Pi 2
Windows 10 IoT ausprobiert
Finales Windows auf dem Raspberry Pi 2
  1. Orange Pi PC Bastelrechner für 15 US-Dollar
  2. Odroid C1+ Ausnahmsweise teurer, dafür praktischer und mit mehr Sound
  3. PiUSV+ angetestet Überarbeitete USV für das Raspberry Pi

Privatsphäre: Windows 10 telefoniert zu viel nach Hause
Privatsphäre
Windows 10 telefoniert zu viel nach Hause
  1. Neue Nutzungsbedingungen Microsoft darf unautorisierte Hardware blockieren
  2. Windows 10 Spiele-Streaming von der Xbox One in sehr hoher Auflösung
  3. Windows 10 Kommunikation mit Microsoft lässt sich nicht ganz abschalten

  1. Re: Nichts Neues, Netflix-Rips schon immer möglich

    MrAnderson | 12:50

  2. Re: Einmal an der Ampel ruckeln bringt also...

    JJBatz | 12:50

  3. "Free to Play" - Spielertechnisch massiv...

    DestroyBlade | 12:50

  4. Re: Besseres Erlebnis!?

    windermeer | 12:50

  5. Re: Recht lahm

    Kasoki | 12:49


  1. 12:32

  2. 12:01

  3. 12:00

  4. 11:49

  5. 11:39

  6. 10:53

  7. 10:00

  8. 09:20


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel