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減少Linux內核空循環(huán) 降低系統(tǒng)能耗技巧

來源:技術員聯(lián)盟┆發(fā)布時間:2018-09-17 06:17┆點擊:

  通俗地講,這就是Linux內核中一個重要變化的基本原理,編程人員希望這一變化能夠提高Linux的效率。新版Linux操作系統(tǒng)將采用“tickless”(沒有空循環(huán))的內核,使處理器能夠在低能耗狀態(tài)下運行。

  能耗對于所有操作系統(tǒng)都是非常重要的。對于Linux而言,通過延長電池續(xù)航時間,低能耗能夠提高它在筆記本電腦和服務器領域對Windows的競爭能力,降低電費成本。

  tickless內核不是唯一的提高Linux能源使用效率的計劃。5月份,英特爾發(fā)布了一款名為PowerTop的軟件。Illuminata的分析師哈夫在談到節(jié)能計劃時說,這非常重要。

  一些Linux發(fā)展需要數(shù)年才能為主流市場所接受,但“tickless”內核正在進入主流Linux版本中。在談到新內核時,Linux之父托瓦茲說,大部分的重新設計工作已經完成。他表示,對于高級軟件而言,PowerTop的價值是無法衡量的。

  Linux內核編程人員范德文表示,盡管還有更多的工作需要完成,但已經取得了相當?shù)倪M展。他說,實驗室測試表明,與3個月前使用的代碼相比,Linux筆記本電腦的能耗降低了15%-25%。

  盡管并非計算機中的唯一能耗大戶,但處理器的能耗通常超過了100瓦。另外,散熱風扇也需要電能來吹走處理器產生的熱量。但是在最近數(shù)年中,芯片廠商已經使得處理器能夠在低能耗狀態(tài)下運行。處理器時鐘頻率下降后,電壓也會隨之下降,能耗也會下降。

  但操作系統(tǒng)內核在節(jié)能方面做得還不夠好。其中之一是軟件經常不必要地使操作系統(tǒng)內核處于“警戒”狀態(tài)。另外一個問題是內核本身也會浪費能源。英特爾的軟件能夠發(fā)現(xiàn)第一類問題,“tickless”內核則能夠解決第二類問題。

  2.6.21版Linux內核支持“tickless”技術,它已經被應用在了Fedora

  7。范德文說,2.6.21版Linux內核能夠節(jié)省大量能耗。在最節(jié)能的狀態(tài)下,英特爾移動芯片的能耗為1.2瓦,“tickless”使處理器能夠在最節(jié)能的狀態(tài)下運行。

  tickless內核仍然會記錄時間,但采用了不同的方式。不再頻繁地檢查是否有工作需要完成,當知道有工作需要完成后,內核會調度硬件發(fā)出中斷請求。

  tickless內核在節(jié)能方面還有另一個間接好處:更好地利用虛擬技術,意味著虛擬軟件不會被過多地、不必要地中斷。

  Phoronix網站編輯邁克爾發(fā)現(xiàn),在IBM配置Pentium M、運行Fedora 7的ThinkPad R52上,tickless內核能夠將能耗由28瓦減少至26瓦。他說,tickless內核,再加上芯片級節(jié)能技術,能夠延長電池續(xù)航時間和減少發(fā)熱量