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Do, 1. Juni 2006, 13:06

Unternehmen

Para-virtualisiertes Linux auf ARM deutlich schneller als natives Linux

Das National ICT Australia (NICTA) hat kürzlich Ergebnisse von Benchmarktests für das para-virtualisierte Linux Wombat auf einem L4-Microkernel unter ARM veröffentlicht.
Von ThomasS

NICTA

Grundsätzlich befasst sich das NICTA mit der Erforschung von Microkerneln wie dem L4, die im Vergleich zu monolithischen Kernel-Implementierungen wie Linux oder Windows eine Art reduzierter Kernel darstellen. Dazu werden unter anderem viele sonst im Kernelspace befindlichen Systemdienste wie Speichermanagement usw. als unprivilegierte Server in den Userspace ausgelagert. Getestet wurde eine Eigenkreation der NICTA mit der Bezeichnung Wombat, ein para-virtualisiertes Linux für die ARM/MIPS/x86-Architekturen. Die Testumgebung lief auf einem Iguana-Server, der auf einer eigenen L4-Microkernel-Implementierung aufsetzte. Als Prozessoren kamen ein XScale PXA255 (400 MHZ) und ein StrongARM SA1100 (206 MHz) zum Einsatz. Der Iguana-Server bildet die Basis, die grundlegende Systemdienste für aufsetzende eingebettete Betriebssysteme bereit stellt.

Einen wesentlichen Grund für die besseren Leistungsdaten sehen die Forscher des NICTA darin, dass in der Testumgebung ein neuer und weitaus schnellerer Speicherverwaltungsmechanismus zum Zuge kommt. Der neue Algorithmus "Fast Address-Space Switching", kurz FASS, sorgt gerade auf der ARM-Architektur für eine wesentliche schnellere Durchführung von Speicheroperationen. Erhoben wurden Daten zur Latenzzeit für Kontext-Switches, die Bandbreite und Task-Metriken, die im Vergleich zu einem herkömmlichen Linux wesentlich bessere Leistungen für Wombat/Iguana/L4 aufweisen. Während die Einzelergebnisse weitgehend unkommentiert bleiben, kommen die Forscher insgesamt zu dem Schluss, dass trotz Para-Virtualisierung von Linux, die unter anderem auch zu einer besseren Isolierung einzelner Prozesse voneinander und damit zu einer höheren Sicherheit beiträgt, die Benchmarks eindeutig zugunsten des virtualisierten Wombat Linux auf ARM sprechen. Die Forscher kündigen weitere Leistungsverbesserungen an, die offenbar bereits in Arbeit sind. Die Ergebnisse dürften sicherlich auch für die Befürworter von freien Microkerneln interessant sein, die die erst kürzlich indirekt neu aufflammende Torvalds-Tanenbaum-Diskussion um Micro- versus monolithische Kernel verfolgen konnten. Ein wichtiges Ziel der Microkernel-Forschung der NICTA ist jedenfalls die praxisorientierte Kommerzialiserung der eigenen L4-Implementierungen.

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