15장. 실시간 RHEL에서 rtla-osnoise를 사용하여 스케줄링 대기 시간 측정


초고속 대기 시간은 지연에 대한 허용 오차가 낮은 대량의 데이터 패킷을 처리하기 위해 최적화된 환경입니다. CPU를 포함한 애플리케이션에 배타적 리소스를 제공하는 것은 매우 대기 시간이 짧은 환경에서 널리 사용되는 방법입니다. 예를 들어 NFV(네트워크 기능 가상화) 애플리케이션에서 고성능 네트워크 처리의 경우 단일 애플리케이션에는 작업을 지속적으로 실행하도록 CPU 전원 제한이 설정됩니다.

Linux 커널에는 운영 체제 노이즈(osnoise) 추적기에 대한 인터페이스를 제공하는 실시간 분석(rtla) 툴이 포함되어 있습니다. 운영 체제의 노이즈는 운영 체제 내부의 활동으로 인해 애플리케이션에서 발생하는 간섭입니다. Linux 시스템은 다음과 같은 이유로 노이즈가 발생할 수 있습니다.

  • 마스킹할 수 없는 인터럽트(NMI)
  • 인터럽트 요청(IRQs)
  • 소프트 인터럽트 요청(SoftIRQs)
  • 기타 시스템 스레드 활동
  • 마스크 불가능한 높은 우선 순위 시스템 관리 인터럽트(SMI)와 같은 하드웨어 관련 작업

15.1. rtla-osnoise 추적기

Linux 커널에는 운영 체제 노이즈(osnoise) 추적기에 대한 인터페이스를 제공하는 실시간 분석(rtla) 툴이 포함되어 있습니다. rtla-osnoise 추적기에서는 지정된 기간에 대해 주기적으로 실행되는 스레드를 생성합니다. 기간이 시작될 때 스레드는 인터럽트를 비활성화하고 샘플링을 시작하고 루프에서 시간을 캡처합니다.

rtla-osnoise 추적기에서는 다음과 같은 기능을 제공합니다.

  • CPU가 수신하는 작동 노이즈의 양을 측정합니다.
  • CPU에서 발생하는 운영 체제 노이즈 유형을 나타냅니다.
  • 예기치 않은 결과의 근본 원인을 정의하는 데 도움이 되는 최적화된 추적 보고서를 출력합니다.
  • 각 간섭의 소스에 대한 간섭 카운터를 저장합니다. 마스킹할 수 없는 인터럽트(NMI), 인터럽트 요청(IRQ), 소프트웨어 인터럽트 요청(SoftIRQ) 및 스레드에 대한 중단 카운터는 도구가 이러한 방해에 대한 입력 이벤트를 감지하면 증가합니다.

rtla-osnoise 추적기에서는 기간 종료 시 노이즈 소스에 대한 다음 정보가 포함된 실행 보고서를 출력합니다.

  • 총 노이즈량입니다.
  • 최대 노이즈 양입니다.
  • 스레드에 할당된 CPU의 백분율입니다.
  • 노이즈 소스에 대한 카운터입니다.
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