Kernel

FreeBSD 的 strlen(3)

之前只有一篇关于较早版本的 strlen(3) 实现的笔记，这里补上我在 2010 年做的新增改进。

与 Pascal 等语言不同，C 的字符串并不保存串的长度，而是在字符串末尾以 nul 字符（’\0’）来表示字符串结束。这个设计决策是上世纪 60 年代作出的，有都市传说是为了省几个字节的空间，不过我个人认为也可能是因为汇编里面到处都是判断是否碰到了 0 的操作。不管怎么说，这个设计令 strlen 变成了一个 O(n) 的操作。

delphijfork 9.0

可以在 这里 下载。

和过去一样，风险自担 USE AT YOUR OWN RISK！

和 FreeBSD 9.0-RELEASE 相比的改动：

• 修正了一组 tmpfs 的 bug；
• 针对 nullfs、 devfs 的可靠性改进；
• “skeljail”；
• top(1) 默认显示每个CPU的占用比例；
• 针对 powerd 的多处理器支持；
• 对 IPv4 流量分 IP 进行统计【注意，由于上锁开销，此改动会略微降低IPv4性能】；
• 重启时设置 watchdog；
• 改善 csh 可用性配置；
• 预设将共享内存绑在主存内；
• Winbond watchdog 驱动；
• 对虚拟化环境默认不测试内存；
• 修正 NEW_PCIB 导致某些硬件问题的bug；
• 一系列 ZFS 相关改进；
• 减少 AHCI 上下文切换开销，高负载状态可达 3.8%；
• 一组 VM 性能改进，提高了异步操作以及 msync 情形的性能；
• 改善了 NFS 服务器预取的顺序读性能；
• 等等。

idprio和rtprio

记一笔，没啥特别。

Unix 系统的分时调度中，nice值（通过 nice(1) 来控制）是管理员告诉调度器的一个参数，这个参数令内核在考虑就绪进程优先级时，根据其值适当增大或减少执行绪的动态优先级。很明显，如果采用抢占式调度，如果执行绪等待时间较长，或者由于某种原因获得了优先级奖励（例如I/O导致的等待），即使有更重要的任务需要执行，内核还是会将这个执行绪调度进来并进行执行；反之，如果执行绪使用的 CPU 很多（计算密集型任务，如压缩等等），即使这个执行绪进行的就是最重要的任务，它仍然可能被置入休眠状态。

netmap进 -CURRENT

近日， netmap 已经正式进入 -CURRENT (r227614)。目前联编带 netmap 的内核需要做下面的操作：

% cd /usr/src/sys
% patch -p0 < dev/netmap/head.diff

然后在内核联编配置中加入：

W^X (可写与可执行互斥)

Von Neumann体系结构的计算机系统的一项特点是使用内存来保存程序和数据。这种设计减少了制造计算机的成本，但是也带来了一个弱点：因为事实上程序也是一种数据，如果这些"数据"在运行时可写，程序便有可能修改其本身，而如果这一特性被误用，例如由于程序本身的设计缺陷，攻击者便可以利用它来执行攻击者希望的任何事情。

netmap

今天 BAFUG 活动， Luigi Rizzo （十年前提出DEVICE_POLLING概念的那哥们） 带来了他在 FreeBSD 上新实作的 netmap。

简单来说 netmap 实际上是提供了一种让用户程序以一致的接口直接访问网卡（收发包且zero copy）的方法。Luigi Rizzo 的测试中，用以 1050MHz 的单核，在很普通的万兆网卡上就可以轻松达到 14.8 Mpps 了，每个包的开销大约是90个时钟周期。

针对桌面系统的一个ULE调度器tunable

在 /etc/sysctl.conf 中加入：

kern.sched.preempt_thresh=224

然后用 /etc/rc.d/sysctl start 或重启系统令其生效。

系统默认的值是 80，表示只有新优先级 < 80 时才允许抢占；224 表示非空闲线程均可以进行抢占。这样做的结果是系统会产生更多的切换，从而改善响应时间（牺牲吞吐量）。对桌面系统来说，这种设置是很有用的。

基于 Supermicro X7SPA-H (Atom D510) 的路由器(3)

📜 历史文件已不具备现实意义

本文介绍的是已经停产的硬件，内容已过时。

之前家里用的那个 Linksys WRT310N 路由器就有相当严重的问题（不排除是DD-WRT的问题），如果连续若干天不重启的话，无线网络的连接有时就会失败。部署新的路由器之后，设置了一个cron任务令其每天早上5:30重启：

30 5 * * * /usr/bin/ssh root@10.253.87.254 reboot > /dev/null 2>&1

当然，执行cron的那个用户需要使用ssh key来登录WRT310N，并事先将key传到WRT310N上面。

由于 FreeBSD 默认会对链路状态的变化进行记录，因此只要查看系统日志就可以知道cron是否真的执行了。

在之前的部分我们讨论过关于功耗的问题。在实际使用过程中，我发现 powerd(8) 对于 CPU 占用的计算是有问题的：它计算的是所有CPU的占用率之和，而比较合理的依据则是占用率最高的CPU的占用率。不过，对 Atom 来说 powerd 能够产生的影响有限，因此如果真在使用Atom系统的话不一定真的需要这个patch。下面这个patch可以让 powerd 更有效地 throttle CPU 的频率：

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Index: usr.sbin/powerd/powerd.c
===================================================================
--- usr.sbin/powerd/powerd.c    (revision 213306)
+++ usr.sbin/powerd/powerd.c    (working copy)
@@ -127,6 +127,7 @@
 {
        static long *cp_times = NULL, *cp_times_old = NULL;
        static int ncpus = 0;
+       int newload;
        size_t cp_times_len;
        int error, cpu, i, total;

@@ -151,7 +152,7 @@
                return (error);

        if (load) {
-               *load = 0;
+               *load = newload = 0;
                for (cpu = 0; cpu < ncpus; cpu++) {
                        total = 0;
                        for (i = 0; i < CPUSTATES; i++) {
@@ -160,8 +161,10 @@
                        }
                        if (total == 0)
                                continue;
-                       *load += 100 - (cp_times[cpu * CPUSTATES + CP_IDLE] -
+                       newload = 100 - (cp_times[cpu * CPUSTATES + CP_IDLE] -
                            cp_times_old[cpu * CPUSTATES + CP_IDLE]) * 100 / total;
+                       if (*load < newload)
+                               *load = newload;
                }
        }

对路由器这样的设备来说，当有软件 bug 的时候，我们往往希望系统自己恢复并报告问题，而不是等待用户去用调试器现场调试。想要达到这个目的，可以使用 watchdog 机制。在这款主板上有两个 watchdog，其中系统没有自带的那个 Winbond watchdog 的驱动如下：

对齐操作和非对齐操作

操作是否对齐是一个简单而容易忽略的性能（有时是可靠性）问题。对齐主要是指读写操作不产生不必要地跨越存储设备上原生存储单元的访问，这里的存储单元说的是在访问路径上的任何设备，它可以是外存，也可以是内存，甚至是CPU附近或内建的快取缓存，等等。

FreeBSD的textdump

最近遇到一些奇怪的bug，因为是对恢复时间有比较高要求的系统，所以顺便研究了一下用FreeBSD的textdump来代替更早前出现的minidump的方法。

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