I en nyligen utveckling har Andrea Righi, en ingenjör från Canonical, skapat en Linux scheduler med hjälp av programmeringsspråket Rust. Den nya schedulern, byggd med hjälp av Berkeley Packet Filter, har visat lovande prestandaresultat i tidiga tester och överträffar den befintliga schedulern i vissa arbetsbelastningar, särskilt spel. Righis prototyp syftar till att lyfta fram potentialen att implementera schedulers i användarutrymmet som kan överträffa standard Linux scheduler under specifika förhållanden.
Den medföljande videon för projektet visar ett datorspel som körs med 25-30 bilder per sekund (fps) medan kärnan kompileras i bakgrunden. Genom att byta till Righis scheduler ökar bildfrekvensen till cirka 60 fps, samtidigt som kompileringen fortsätter utan problem.
Linux-kärnans scheduler spelar en avgörande roll i att fördela CPU-tid mellan applikationer och säkerställa en rättvis tilldelning av tid. Medan den befintliga Linux scheduler, baserad på Completely Fair Scheduler (CFS) algoritmen, har fyllt sin funktion väl, kräver komplexiteten i moderna distribuerade datormiljöer utforskning av ytterligare schedulers. Righis implementation, kallad scx_rustland, bygger på sched_ext, en experimentell Linux kärnfunktion som möjliggör skapandet och laddning av kärn-tråd-schedulers med hjälp av Berkeley Packet Filter (eBPF).
Införandet av en BPF-baserad scheduler ger flera fördelar till Linux-ekosystemet. Det möjliggör experiment med nya schemaläggningsmetoder och skapandet av mer specialiserade och effektiva schedulers för specifika användningsfall som spel och nätverk. Dessutom får utvecklare större kontroll över CPU-tilldelningen för deras applikationer.
Även om inte alla i Linux-communityn omfamnar användningen av Rust i kärnutveckling har Rusts funktioner för minnessäkerhet fått uppmärksamhet de senaste åren. Rusts minnessäkerhetsfunktioner erbjuder ett alternativ till traditionella lågnivåspråk som C och C++, vilket kan förbättra säkerheten genom att minska risken för felaktig kod. Rust-implementeringen av Linux scheduler visar att Rust kan leverera prestanda som är jämförbar med C inom specifika domäner.
Righi betonade Rusts flexibilitet som en nyckelfaktor i projektets utveckling, vilket möjliggör skapandet av schedulern på bara några veckor. Även om Rusts prestanda inte är anmärkningsvärd, tillåter språket användningen av eleganta och högnivåabstraktioner samtidigt som lågnivåkontroll fortfarande möjliggörs när det behövs.
Sammanfattningsvis belyser detta projekt potentialen hos Rust och alternativa schedulers för att förbättra Linux-systemets prestanda och anpassningsförmåga. I takt med att tekniken fortsätter att utvecklas blir det intressant att se hur Linux-communityn välkomnar dessa framsteg och hur de påverkar framtida kärnutveckling.
Vanliga frågor:
1. Vad är en Linux scheduler?
En Linux scheduler är ett verktyg som fördelar CPU-tid mellan olika applikationer i Linux-operativsystemet och ser till att varje applikation får lämplig mängd processortid.
2. Vilka fördelar medför införandet av en Berkeley Packet Filter-baserad scheduler?
Införandet av en Berkeley Packet Filter-baserad scheduler ger fördelar till Linux-ekosystemet genom att möjliggöra experiment med nya schemaläggningsmetoder och skapandet av mer specialiserade och effektiva schedulers för specifika användningsfall, som spel och nätverk.
3. Vilka fördelar finns det med att använda Rust i Linux-kärnutveckling?
Att använda Rust i Linux-kärnutveckling kan förbättra systemets säkerhet genom att minska risken för att felaktig kod introduceras. Dessutom kan Rust leverera prestanda jämförbar med C inom specifika domäner.
Rekommenderade länkar:
– Officiell Rust-webbplats: [länk](https://www.rust-lang.org/)
– Officiell Linux-kärn-webbplats: [länk](https://www.kernel.org/)
– eBPF-webbplats: [länk](https://ebpf.io/)
The source of the article is from the blog scimag.news