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Intel stellt LatencyTop vor
Das Open Source Technology Center von Intel hat ein Tool entwickelt, das Latenzzeiten im Linux-System messen und darstellen kann.
latencytop.org
Typische Ausgabe von LatencyTop
Latenzzeiten machen sich durch verzögerte Reaktionen des Rechners auf Ereignisse bemerkbar. Sie sind die Ursache, wenn der Desktop langsam reagiert, die Audio-Wiedergabe stockt oder ein Video ruckelt. Die Intel-Entwickler definieren die Latenz als die Zeit, die ein Prozess mit dem Warten auf eine Ressource verbringt. Solange er die angeforderte Ressource vom Kernel nicht erhalten hat, wird er angehalten.
Mit der Einführung der Kernel-Präemtion und zusätzlichen Maßnahmen haben die Kernel-Entwickler die durchschnittlichen Latenzzeiten in den letzten Jahren deutlich gesenkt. Viele Operationen liegen im Bereich von wenigen Millisekunden, manche auch unter einer Millisekunde. Allerdings sind Abweichungen nach oben möglich, und es kann kein Maximum garantiert werden. Aus diesem Grund setzen Musikproduzenten und andere Anwender auf Kernel mit dem Echtzeit-Präemptions-Patch, der aber noch nicht in den offiziellen Kernel integriert wurde.
Beim Finden von Code-Passagen, die zu höherer Latenz führen, waren die Entwickler bisher auf ihre Intuition angewiesen. Das neue Tool »LatencyTOP« von Intels Open Source Technology Center soll erstmals genaue und umfangreiche Messungen ermöglichen. Das Programm erzeugt eine Ausgabe ähnlich wie Top, zeigt aber statt Prozessinformationen Messwerte der durchschnittlichen und maximalen Latenzzeiten an.
Ein Beispiel zur Arbeitsweise von LatencyTOP in der Ankündigung zeigt, dass die Latenzzeit auf einem stark belasteten Rechner leicht das 10.000-fache der Durchschnittszeit erreichen und eine Sekunde überschreiten kann. Nach Angaben der Entwickler förderte ein früher Einsatz des Programmes bereits ein Problem mit einer Prioritätsumkehr im Journalling-Code des Dateisystems ext3 zutage. Nach dessen Behebung sanken die Latenzzeiten sowohl im Durchschnitt als auch im Maximum.
Um Latenzzeiten messen zu können, benötigt LatencyTOP einen gepatchten Kernel. Die entsprechenden Patches sind nach Ansicht der Entwickler noch nicht reif für den offiziellen Kernel. Zahlreiche Stellen im Kernel können ohne spezielle Änderungen gemessen werden. Die verbleibenden Stellen, in die sogenannte »Anmerkungen« eingefügt werden müssen, ist nach Auskunft der Entwickler jedoch begrenzt, denn es gibt nur eine endliche Zahl von Operationen auf höherer Ebene, die relevant sind. Diese Tatsache hilft, den Patch klein zu halten.
Es ist zu erwarten, dass LatencyTop sowohl im Kernel als auch in Anwendungen zu Optimierungen führen wird, die die Latenzen weiter reduzieren. Für garantierte Höchstzeiten dürfte jedoch weiterhin kein Weg am Echtzeit-Präemptions-Patch vorbei führen.
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