Performance

昨天，FreeBSD 13.2 正式发布了。 kTLS 是在 FreeBSD 13.0 中由 Netflix 赞助的新功能， 过去，TLS/SSL 应用程序对于通讯内容的加解密通常是在用户态进行的，这样一来， 系统在读取出数据和发出数据之前需要进行额外的上下文切换，并在内核和用户地址空间之间来回复制缓冲区来满足加解密的需要。 有了 kTLS 之后，内核可以在 sendfile(2) 时直接在内核上下文中完成加密和填充到网络协议栈的操作，从而减少了上下文切换和不必要的复制操作。

疫情之前，娃在周末会去某个才艺班，上课的时间我觉得实在是比较无聊， 于是就带上笔记本坐在星巴克做一些较小规模的代码清理工作。 最终，我利用这些碎块化的时间完成了对 FreeBSD 的 fsck_msdosfs(8) 的核心代码的算法进行了改进，使其需要的内存用量变成了原先的 $1 \over 128$， 这里稍微记一下当时的一些思路。

这个方法我最早是在 佐藤 広生 在 第13回 FreeBSD勉強会 上做的 《ZFSの活用とチューニング》 演示幻灯片上看到的，当时没想太明白，而后来想明白了也没记下来。今天想起来了就先记上一笔，备忘。

之前 Frank 同学提到了这个问题，所以今天花了些时间来配置。 nginx 对 SPDY 的支持是一项比较新的特性，只有在 1.3.x 版本以上才支持。FreeBSD 的 nginx-devel 默认并不启用 SPDY，需要在 make config 的阶段启用。

官方版本的 nginx 在 https 的时候是不对流量做压缩的，具体原因在这里 和 这里 有解释，它会增加半兆的连接内存开销。

启用 https 压缩除了需要 nginx 本身做少量修改（例如去掉 if[n]def SSL_OP_NO_COMPRESSION 部分的语句块）之外，还需要 OpenSSL 本身编译了加密支持。FreeBSD ports 的 security/openssl 预设启用了 ZLIB 扩展，但基本系统目前没有（由于 zlib 是很大的一片代码，也许需要做了 Capsicum 处理之后才可以放进来用）。

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。

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。

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。

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：

今天去 Y! 参加了 #lspe 的一个交流会。

比较感兴趣的项目是之前了解过但仔细看过的 FlashCache，这是 Facebook 搞的一个 SSD 加速模块，原理不复杂，是在文件系统下面做上一层集关联(set-associative)高速缓存，提供了LRU和FIFO两种淘汰方法。这次 Mohan Srinivasan 讲解的时候提到了以前公开发表的讲稿上没有的一个内容—-按线程id/线程组id去做的黑白名单，并对MySQL进行了修改，令其在扫描表时不做cache。从使用的角度，这个不失为一个不错的折衷方法。