高并发100问02-linux内核性能相关优化有哪些

Linux内核的功能，尤其是那些与性能相关的，包含如下。多数功能还标记了第一次引入Linux时的内核版本。

• CPU调度级别：各种先进的CPU调度算法都有开发，包括调度域（2.6.7），对于非

致存储访问架构（NUMA）能做出更好的决策。

• I/O 调度级别：开发了不同的块IO调度算法，包括 deadline（2.5.39）、 anticipatory（2.5.75

和完全公平队列（CFQ）（2.6.6）。

• TCP拥塞： Linux内核支持更新的TCP拥塞算法，允按需选择。此外，还有许多对TCP的增强。

• Overcommit：out-of-memory（OOM）killer，该略用较少内存做更多的事情。

• Futex（2.5.7）： fast user-space- mutex的缩写，用于提供高性能的用户级别的同步原语。

• 巨型页（2.5.36）：由内核和内存管理单元（MMU）支持大型内存的预分配。

• Oprofile（2.5.43）：研究CPU使用和其他活动的系统剖析工具，内核和应用程序都

适用。

• RCU（2.5.43）：内核所提供的只读更新同步机制，支持伴随更新的多个读取的并发，

提升了读取频繁的数据的性能和扩展性。

• epoll（2.5.46）：可以高效地对多个打开的文件描述符做IO等待的系统调用，提升了

服务器应用的性能。

• 模块IO调度（2.6.10）： Linux对调度块设备O提供可插拔的调度算法，参见第9章。 DebugFS（2.6.11）：一个简单的非结构化接口，用该接口内核可以将数据暴露到用户级别，通常为某些性能工具所用。

• Cpusets（2.6.12）：进程独占的CPU分组。

• 自愿内核抢占（2.6.13）：这个抢占过程，提供了低延时的调度，并且避免了完全抢占

的复杂性。

• inotify（2.6.13）：文件系统事件的监控框架。

• blktrace（2.6.17）：跟踪块IO事件的框架和工具（后来迁移到了 tracepoints中）。

• splice（2.6.17）：一个系统调用，将数据在文件描述符和管道之间快速移动，而不用经

过用户空间。

• 延时审计（2.6.18）：跟踪每个任务的延时状态，参见第4章。IO审计（2.6.20）：测量每个进程的各种存储IO统计。

• DynTicks（2.6.21）：动态的tick，当不需要时（ tickless），内核定时中断不会触发，这样可以节省CPU的资源和电力；

• SLUB（2.6.22）：新的slab内存分配器的简化版本10·CFS（2.6.23）：完全公平调度算法；

• cgroups（2.6.24）：控制组可以测量并限制进程组的资源使用。latencytop（2.6.25）：观察操作系统的延时来源的仪器和工具。

• Tracepoints（2.6.28）：静态内核跟踪点（也称静态探针）可以组织内核里的逻辑执行点，用于跟踪工具（之前是内核标记）。

• perf（2.6.31）：perf是一套性能观测工具，包括CPU性能计数器剖析、静态和动态跟踪。关于该内容的介绍；

• 透明巨型页（2.6.38）：这是一个简化巨型（大型内存页面使用的框架）；

• Uprobes（3.5）：用户级别软件动态跟踪的基础设施，为其他软件所用（perf、 SystemTap，

等等）。

• KVM：基于内核的虚拟机（Kernel-based- Virtual Machine，vm）技术是 Qumranet公 司为 Limux开发的，该公司在2008年被 Red Hat公司收购。KVM使得可以创建虚拟的操作系统实例，并运行虚拟机自己的内核;