4.4. 为实时虚拟机设置缓存保护

驱除缓存行可能会导致实时虚拟机(VM)中的性能问题。要避免这个问题，请使用 User Interface for Resource Control (resctrlfs')功能管理您的缓存和缓存分区：

将主机系统的主内存缓存划分为分区
为每个分区分配单独的任务
将运行实时应用程序的 vCPU 分配给一个缓存分区
将运行日常工作负载的 vCPU 和主机 CPU 分配给不同的缓存分区

先决条件

您已在主机上创建了一个实时虚拟机。具体步骤请参阅安装 RHEL 实时客户机操作系统。
您的主机使用支持 L2 或 L3 缓存分区的 Intel 处理器。要确定是这种情况：
1. 安装 intel-cmt-cat 工具。
  # dnf install intel-cmt-cat
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2. 使用 pqos 实用程序显示您的核心缓存详细信息。
  # pqos -d [...] Allocation Cache Allocation Technology (CAT) L3 CAT
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  此输出表示您的 CPU 支持 L3 缓存分区。

流程

以下步骤假设您有以下 NUMA 固定将 vCPU 分配给 CPU。

<cputune>
    <vcpupin vcpu='0' cpuset='16'/>
    <vcpupin vcpu='1' cpuset='17'/>
    <vcpupin vcpu='2' cpuset='18'/>
    <vcpupin vcpu='3' cpuset='19'/>

<cputune>
    <vcpupin vcpu='0' cpuset='16'/>
    <vcpupin vcpu='1' cpuset='17'/>
    <vcpupin vcpu='2' cpuset='18'/>
    <vcpupin vcpu='3' cpuset='19'/>

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挂载 resctrl 文件系统。这样便可使用处理器的资源控制功能。
```
mount -t resctrl resctrl /sys/fs/resctrl
```
```
# mount -t resctrl resctrl /sys/fs/resctrl
```
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根据您的系统是否支持 L2 还是 L3 缓存分区，名为 L2 或 L3 的子目录挂载到 /sys/fs/resctrl/info 目录中。以下步骤假设您的系统支持 L3 缓存分区。

移到缓存目录并列出其内容。

cd /sys/fs/resctrl/info/L3/; ls

# cd /sys/fs/resctrl/info/L3/; ls

bit_usage  cbm_mask  min_cbm_bits  num_closids  shareable_bits  sparse_masks

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查看 cbm_mask 文件的值。
```
cat cbm_mask

ffff
```
```
# cat cbm_mask

ffff
```
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这个值代表十六进制代码中的缓存位掩码。ffff 表示工作负载可以使用所有 16 位的缓存。
查看 "shareable_bits" 文件的值。
```
cat shareable_bits

0
```
```
# cat shareable_bits

0
```
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这个值代表了由其他执行进程（如 I/O）共享的 L3 缓存的分区，因此不应在独占缓存分区中使用。0 表示您可以使用所有 L3 缓存分区。
查看 schemata 文件，以查看全局缓存分配。
```
cat /sys/fs/resctrl/schemata

L3:0=ffff;2=ffff;4=ffff;6=ffff;8=ffff;10=ffff;12=ffff;14=ffff
```
```
# cat /sys/fs/resctrl/schemata

L3:0=ffff;2=ffff;4=ffff;6=ffff;8=ffff;10=ffff;12=ffff;14=ffff
```
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此输出显示，对于 L3 缓存分区，CPU 插槽 0、2、4、6、8、10、12 和 14 已完全分配给默认控制组。在本例中，CPU 插槽 16 到 19 被固定到 vCPU 0-3。
确定您要为实时应用程序设置的缓存分发。例如，对于实时应用程序和内务应用程序，平均分配 8 MB：
- 实时应用程序的缓存位掩码为 ff00
- housekeeping 应用程序的缓存位掩码为 00ff
使用日常进程所需的缓存分配来调整默认的 schemata 文件。例如，要将 8MB 分配给 CPU 套接字 8，请执行以下操作：
```
echo "L3:0=ffff;2=ffff;4=ffff;6=ffff;8=00ff;10=ffff;12=ffff;14=ffff" > /sys/fs/resctrl/schemata
```
```
# echo "L3:0=ffff;2=ffff;4=ffff;6=ffff;8=00ff;10=ffff;12=ffff;14=ffff" > /sys/fs/resctrl/schemata
```
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为实时进程创建特定的控制组，如 part1。
```
mkdir /sys/fs/resctrl/part1
```
```
# mkdir /sys/fs/resctrl/part1
```
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为 part1 控制组创建一个 schemata 文件，并将其设置为使用与内务缓存分配不冲突的缓存分配。
```
echo "L3:0=ffff;2=ffff;4=ffff;6=ffff;8=ff00;10=ffff;12=ffff;14=ffff" > /sys/fs/resctrl/part1/schemata
```
```
# echo "L3:0=ffff;2=ffff;4=ffff;6=ffff;8=ff00;10=ffff;12=ffff;14=ffff" > /sys/fs/resctrl/part1/schemata
```
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有了这个设置，L3 缓存 8 会将一半的缓存分配用于实时进程，其他一半用于内务进程。所有其他 L3 缓存都可以由实时进程和内务操作自由使用。
将固定到实时 vCPU 的 CPU （本例中为 17、18 和 19））分配给此控制组。
```
echo 17,18,19 > part1/cpus_list
```
```
# echo 17,18,19 > part1/cpus_list
```
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验证

如果您之前测试了虚拟机延迟，请再次运行 cyclictest 工具。具体步骤请查看 Stress 测试实时虚拟化系统。
如果最大延迟低于之前，则代表您已正确设置了缓存保护。

4.4. 为实时虚拟机设置缓存保护

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