---

• Получение информации о статусе системы
• Улучшение производительности
• Уменьшение времени начальной загрузки
• Файловые системы и драйверы блочного ввода/вывода (devb-*)
• Насколько маленькой может быть ваша система?

• hogs — вывести список процессов, которые в текущий момент времени занимают ЦПУ;

• pidin (Process ID INfo) — отобразить системную статистику;

• ps — вывести данные о статусе процессов;

• top — отображение использования системы (Unix)

$ hogs -n -% 5

PID NAME MSEC PIDS SYSTEM

1 1315 53% 43%

6 devb-eide 593 24% 19%

54358061 make 206 8% 6%

1 2026 83% 67%

6 devb-eide 294 12% 9%

1 2391 75% 79%

6 devb-eide 335 10% 11%

54624301 htmlindex 249 7% 8%

1 1004 24% 33%

54624301 htmlindex 2959 71% 98%

54624301 htmlindex 4156 96% 138%

54624301 htmlindex 4225 96% 140%

54624301 htmlindex 4162 96% 138%

1 71 35% 2%

6 devb-eide 75 37% 2%

1 3002 97% 100%

• Для получения информации о запущенных в системе процессах можно использовать утилиту pidin. Например, можно получить список аргументов, которые были использованы при запуске процесса, состояние потоков процесса и память, которую процесс использует.

• На время реакции системы в большей степени воздействует число потоков с данным приоритетом, чем просто общее число потоков. Ключевым моментом для должного выполнения операций реального времени является установка для потоков реального времени таких приоритетов, чтобы был получен гарантированный необходимый отклик системы.

• Посмотрите, действительно ли вам необходима оболочка Photon. Если нет, то можно отключить запуск оболочки при загрузке системы путем ввода команды:

touch /etc/system/config/nophoton

• если в вашей системе используется режим статической установки начальных параметров, то можно сделать установку и запуск драйверов самостоятельно, а не путем запуска программы распознавания устройств (enumerator);

• удалите как можно больше ненужных записей в системных файлах инициализации и в файлах образа ОС.

• Используйте ключи запуска для оптимизации работы дискового оборудования и драйверов. Это особенно важно для целевых устройств, реализованных в архитектурах, отличных от х86, и без жестких дисков (например, с Microdrive, Compact Flash). Отказ от использования самых быстрых из доступных режимов DMA (или даже переход на режим PIO) может до 10 раз замедлить скорость работы. Более подробно об этом см. раздел 15.

• Оптимизируйте работу файловой системы, используя соответствующие ключи:

• определите, каким образом вы хотели бы сбалансировать параметры отказоустойчивости и производительности (см. далее);

• сконцентрируйте внимания на параметрах ключей cache и vnodе; остальные масштабные параметры сводятся к этим двум;

• размер кэша по умолчанию устанавливается равным 15% от всего объема ОЗУ, но не менее 10 Мбайт; иногда при интенсивной работе системы этого значения может быть недостаточно;

• используйте ключ commit (глобально или в составе операции монтирования) для того, чтобы включить принудительно или отключить режим синхронной записи;

• рассмотрите возможность использования для хранения временных файлов RAM-диска (диска в оперативной памяти), например, /tmp.

• Оптимизируйте код приложения в соответствии с приведенными далее рекомендациями:

• выполняйте чтение и запись большими порциями (оптимальным является размер блока в 16—32 Кбайт);

• выполняйте чтение и запись сразу нескольких секторов диска на границах блоков (обычно 512 байт, но это значение можно во время исполнения переопределить с помощью функций stat() или statvfs());

• старайтесь не использовать стандартных функций ввода/вывода, где это возможно. Применяйте функции open(), read() и write() вместо fopen(), fread() и fwrite(). В функциях семейства f* используется дополнительный уровень буферизации. Значение размера буфера по умолчанию задается константой BUFSIZ. Для задания другого значения размера буфера можно использовать функцию setvbuf();

• заранее устанавливайте размеры файлов, если вы знаете их предельный размер;

• используйте прямой ввод/вывод (режим DMA в пространство пользователя).

• используйте имена файлов не длиннее 16 символов. Если вы следуете этому правилу, то в файловой системе не будет использоваться файл .inodes, поэтому не будут использоваться какие-либо межблочные ссылки. Соответственно, будет на единицу меньше число записей на диск, а следовательно, будет меньше шансов повреждения файла во время записи при пропадании питания. Длинные имена файлов (более 48 символов) особенно сильно замедляют работу системы;

• при работе с утилитой dinit используйте ключ -i для предварительного увеличения размера файла .inodes. Это исключит необходимость манипулирования метаданными в окне исполнения во время потенциально возможного пропадания питания;

• работа с большими каталогами происходит медленнее, чем с маленькими, потому что в файловой системе используется линейный поиск.

• В понятие отказоустойчивости включаются синхронизации пользовательских операций с реализацией этих операций, прежде чем пользователю будет дан ответ об успешном их выполнении.

• С точки зрения производительности, возможно, потребуется отделить стадию фактической реализации операции от выдачи ответа об ее окончании.

• метаданные обычно размещаются на других цилиндрах диска по отношению к основным данным, и они даже оказываются отделенными друг от друга (битовые маски, индексные дескрипторы, записи для каталогов), а следовательно, при работе с ними возникают задержки поиска;

• степень срочности записи метаданных обычно выше, чем обычных пользовательских данных (потому что от метаданных зависит целостность структуры файловой системы), а следовательно, на них влияют задержки при передаче.

• упреждающее чтение, при этом осуществляется доступ к вскоре ожидаемым новым данным, пока пользователь обрабатывает текущие данные;

• запаздывающая (отложенная) запись, при которой большое количество подготовленных для записи данных объединяются в единый непрерывный блок.

• setvbuf() — для увеличения размера буфера;

• fileno() — для прямого доступа к дескриптору файла и для обхода процедуры буферизации во время работы с критическими с точки зрения производительности секциями программы.

• такой вид доступа должен поддерживаться диском и дисковым драйвером;

• не следует ожидать никакой согласованности между непосредственно пересылаемыми данными и любыми данными в буферном кэше файловой системы;

• будет игнорироваться некоторая семантика интерфейса POSIX (например, файловый доступ или обновление времени модификации файла).

• Можно определить бит O_SYNC при открытии файла. Это означает, что все операции ввода/вывода с этим файлом (как с данными, так и с метаданными) будут выполняться синхронно.

• Управлять глобальным конфигурированием можно с помощью параметра commit= либо в файле io-blk.so, чтобы применить настройку ко всем файловым системам, либо через команду mount для воздействия на отдельный экземпляр монтируемой файловой системы. В качестве уровней воздействия используются значения none, low, medium и high. Каждое из значений определяет синхронность или асинхронность записи метаданных или даже запись с задержкой по времени.

Обратите внимание, насколько замедляет работу постепенное наращивание длины файла в результате вызовов функции по сравнению с установлением размера путем однократного вызова функции ftruncate(). В последнем случае файловая система должна только один раз выделить большой/непрерывный блок экстентов данных и обновить атрибуты метаданных индексных дескрипторов. Отметьте также, что время перезаписи уже выделенных блоков данных значительно меньше времени при динамическом выделении блоков (последовательные записи не прерываются необходимым периодическим синхронным обновлением битовой карты).

Несмотря на то, что полное время на предварительную установку размера файла и на перезапись оказывается больше, чем для случая с постепенным наращиванием размера, сам этап предварительной установки может быть осуществлен при выполнении фазы инициализации, где временные затраты не очень критичны. Зато впоследствии повышается производительность во время собственно записи файла.

Оптимальным вариантом будет использование предварительной установки размера файла без начального обнуления зоны данных (что делает функция devctl()), после чего в выделенную область производится перезапись реальных данных.

Точная настройка USB устройств хранения данных

При существовании в конфигурации хоста больших файлов (например, музыкальных) на USB устройстве хранения данных, необходимо убедиться, что конфигурация обеспечивает достаточное количество оперативной памяти для опережающего чтения данных больших файлов, таких как MP3. Изменение конфигурации можно произвести корректировкой значений cache и vnode, которые devb-umass передает io-blk.so с помощью опции blk.

Обычная начальная конфигурация для опции blk: cache=512k,vnode=256.

Однако, следует протестировать действие ключей в данной конфигурации, и только после этого подбирать значения для оптимальной работы.

Насколько маленькой может быть ваша система?

Наилучшим способом уменьшения размера системы является использование нашей среды разработки IDE для создания образа ОС. Рабочая среда "системный компоновщик" (System Builder) включает в себя инструмент Dietician (Диетолог), который помогает "похудеть" библиотекам, включаемым в образ системы. Более подробнее об этом см. в руководстве "IDE User’s Guide", а также в руководстве "Building Embedded Systems".

---