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2021年 2月 4日

不安定な yes

昔(2017年 6月 14日の日記参照)yes の速度を測ったりして遊んでいましたが、改めて Ryzen 7 2700 で yes | pv > /dev/null を実行してみたところ、出力速度が不安定です。

GNU yes 8.32 を単独で実行
[6.73GiB/s](不安定)
GNU yes 8.32 と、隣で while :; do :; done を実行
[6.98GiB/s](若干安定)

出力速度が不安定なときに、top で各 CPU スレッドの負荷を眺めていると、ときどきプロセスが違う CPU スレッドに移動しているようにみえます。コアごとに動作周波数が違うせいか、yes のプロセスが別のコアに移ったとき、移動先のコアが省エネモードから最高周波数に立ち上がるまでのラグが影響しているんでしょうか?どうやって確かめましょうね?特定のスレッドに貼り付けたらエエんかしら??

てなことを最初考えたんですが、実はそんなに難しい話ではなく、単に yes と pv が同じコアに割り付けられたときに、速度的に不利に働いているだけのような気がしてきました。実験するため taskset を使って適当にスレッドを散らします。

隣のスレッド(= 同じコア)
$ taskset 0x2 yes | taskset 0x1 pv > /dev/null
[6.34GiB/s]
2つ隣のスレッド(= 違うコア、コアコンプレックス内)
$ taskset 0x4 yes | taskset 0x1 pv > /dev/null
[7.34GiB/s]
4つ隣のスレッド(= 違うコア、コアコンプレックス内)
$ taskset 0x10 yes | taskset 0x1 pv > /dev/null
[7.20GiB/s]
8つ隣のスレッド(= 違うコア、コアコンプレックス外)
$ taskset 0x100 yes | taskset 0x1 pv > /dev/null
[4.65GiB/s]
12つ隣のスレッド(= 違うコア、コアコンプレックス外)
$ taskset 0x1000 yes | taskset 0x1 pv > /dev/null
[4.66GiB/s]

かなり性能が変わります。コアが同じかどうか?はもちろん重要ですが、Zen アーキテクチャはコアコンプレックスの内か外かで性能に大きな違いが出ます。結果が安定しなかったのはプロセスがコアコンプレックス外に行ったり来たりしていたためでしょうね。

Debian Testing の Linux Kernel(現状、5.10.4-1)は、コアコンプレックスまでは考慮してくれないらしく、コアコンプレックス内と外のコアのどちらで実行しても良いよ、という設定にすると、処理が遅くなる方に割り付けてしまいます。

実行中の top の様子
$ taskset 0x110 yes | taskset 0x1 pv > /dev/null
[4.59GiB/s]


$ top

top - 02:05:53 up 16 days,  9:39, 20 users,  load average: 0.64, 0.96, 1.06
Tasks: 355 total,   3 running, 349 sleeping,   2 stopped,   1 zombie
%Cpu0  :  7.5 us, 75.8 sy,  0.0 ni, 16.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st  ★pv は CPU 0 で動作する
%Cpu1  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu4  :  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu5  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu6  :  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu7  :  0.3 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu8  :  6.0 us, 79.1 sy,  0.0 ni, 14.9 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st  ★yes は CPU 4 のほうが速いはずだが、CPU 8 で動作する
%Cpu9  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu10 :  0.7 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu11 :  0.3 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu12 :  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu13 :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu14 :  0.7 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu15 :  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :  32106.7 total,    582.9 free,   3532.5 used,  27991.3 buff/cache
MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.  27906.8 avail Mem

パッと見、法則性が良くわかりませんでした。なるべくビジーなスレッドから遠い番号の CPU スレッドに割り当てようとする?のかもしれませんね。

(※1)Ryzen 7 は 1コア 2スレッドなので、スレッド (0, 1), (2, 3), (4, 5) のように 2スレッドが同じコアで実行されます。

メモ: 技術系?の話は Facebook から転記しておくことにした。後半を加筆。

編集者: すずき(更新: 2021年 2月 4日 02:15)

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2021年 2月 3日

Zephyr と QEMU のリセット その 2 - 実装編

目次: Zephyr を調べる - まとめリンク

Zephyr にはリブートを行う関数 sys_reboot() が既に実装されており、アーキテクチャごとのリブート用関数 sys_arch_reboot() を呼ぶ仕組みです。

QEMU RISC-V virt マシンのリブート処理を実装

// zephyr/subsys/power/reboot.c

void sys_reboot(int type)
{
	(void)irq_lock();
#ifdef CONFIG_SYS_CLOCK_EXISTS
	sys_clock_disable();
#endif

	sys_arch_reboot(type);    //★★アーキテクチャごとのリブート関数を呼ぶ

	/* should never get here */
	printk("Failed to reboot: spinning endlessly...\n");
	for (;;) {
		k_cpu_idle();
	}
}


// zephyr/soc/riscv/riscv-privilege/virt/soc.c

/* Reboot machine */
#define FINISHER_REBOOT		0x7777

void sys_arch_reboot(int type)
{
	volatile uint32_t *reg = (uint32_t *)SIFIVE_SYSCON_TEST;

	*reg = FINISHER_REBOOT;    //★★0x100000 に 0x00007777 を Write

	ARG_UNUSED(type);
}


// zephyr/soc/riscv/riscv-privilege/virt/soc.h

#include <soc_common.h>
#include <devicetree.h>

#define SIFIVE_SYSCON_TEST           0x00100000    //★追加
#define RISCV_MTIME_BASE             0x0200BFF8
#define RISCV_MTIMECMP_BASE          0x02004000

実装は素直に sys_arch_reboot() を追加しただけです。そんなに難しくないですよね。

動作確認

前回説明した通り、サンプルアプリの shell を使って動作確認します。

リブートの動作確認
$ cmake -G Ninja -DBOARD=qemu_riscv32 ../samples/subsys/shell/shell_module/
$ ninja menuconfig
★★CONFIG_REBOOT と CONFIG_BOOT_BANNER を有効にする

$ ninja run

[0/1] To exit from QEMU enter: 'CTRL+a, x'[QEMU] CPU: riscv32
*** Booting Zephyr OS build v2.5.0-rc1-276-ge7d3bb714bc2  ***


uart:~$ kernel reboot cold
★★↑ここでリブートされる

*** Booting Zephyr OS build v2.5.0-rc1-276-ge7d3bb714bc2  ***


uart:~$ 

無事リブートしました。本当にリブートしてるのか不安になるくらい速いです。Zephyr は起動時に何も言わないので、Linux と比べるとリブートは簡素に見えますね。速いのは良いんだけど、感動がちょっと薄いのが難点かも?

編集者: すずき(更新: 2021年 2月 6日 01:04)

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2021年 2月 2日

Zephyr と QEMU のリセット その 1 - 準備編

目次: Zephyr を調べる - まとめリンク

Zephyr でリセットできないんだけど、って言われて調べたので、忘れないうちに記録に残しておきます。

RISC-V の規格ではリセット処理について何も記述されていませんので、リセット処理はハードウェア依存となります。QEMU の RISC-V virt マシンはどうかというと、SiFive のナイスガイ達が作ってくれたリセットの仕組みがあります。

QEMU RISC-V virt マシンのリセット処理

// qemu/hw/riscv/virt.c

static const struct MemmapEntry {
    hwaddr base;
    hwaddr size;
} virt_memmap[] = {
    [VIRT_DEBUG] =       {        0x0,         0x100 },
    [VIRT_MROM] =        {     0x1000,        0xf000 },
    [VIRT_TEST] =        {   0x100000,        0x1000 },    //★アドレス 0x00100000 にある★
    [VIRT_RTC] =         {   0x101000,        0x1000 },
...


// qemu/hw/riscv/virt.c

static void virt_machine_init(MachineState *machine)
{

...

    /* SiFive Test MMIO device */
    sifive_test_create(memmap[VIRT_TEST].base);    //★テストデバイスを追加している★


// qemu/hw/misc/sifive_test.c

/*
 * Create Test device.
 */
DeviceState *sifive_test_create(hwaddr addr)
{
    DeviceState *dev = qdev_new(TYPE_SIFIVE_TEST);
    sysbus_realize_and_unref(SYS_BUS_DEVICE(dev), &error_fatal);
    sysbus_mmio_map(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0, addr);
    return dev;
}

...

static void sifive_test_write(void *opaque, hwaddr addr,
           uint64_t val64, unsigned int size)
{
    if (addr == 0) {
        int status = val64 & 0xffff;
        int code = (val64 >> 16) & 0xffff;
        switch (status) {
        case FINISHER_FAIL:
            exit(code);
        case FINISHER_PASS:
            exit(0);
        case FINISHER_RESET:
            qemu_system_reset_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_RESET);    //★ここに到達するとリセットが掛かるはず★
            return;
        default:
            break;
        }
    }
    qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "%s: write: addr=0x%x val=0x%016" PRIx64 "\n",
                  __func__, (int)addr, val64);
}


// qemu/include/hw/misc/sifive_test.h

enum {
    FINISHER_FAIL = 0x3333,
    FINISHER_PASS = 0x5555,
    FINISHER_RESET = 0x7777    //★この値を書けば良さそう★
};

つまり 0x100000 に 0x00007777 を 4バイト Write すれば良さそうです。

準備

Zephyr のサンプル shell を使います。理由はリブートするコマンドが簡単に使えるからです。CONFIG_REBOOT を有効にする必要があります。またshell は起動後プロンプトが出るだけで、リセットが掛かったかどうかわかりにくいため、起動時のバナーも有効にしておくと良いです。

REBOOT, BOOT_BANNER を有効にする
CONFIG_REBOOT=y

  Boot Options  --->
    [ ] Reboot functionality

CONFIG_BOOT_BANNER=y

  General Kernel Options  --->
    Kernel Debugging and Metrics  --->
      [ ] Boot banner

ちょっと長いので一旦切ります。次回は実装と動作確認をします。

編集者: すずき(更新: 2021年 2月 6日 01:03)

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2021年 1月 31日

その Zoom は最新ですか?

Zoom って、バージョンアップのお知らせを全くしてこないので、起動時に勝手にアップデートされていると思っていたんですが、全くそんなことはなかったですね。ずっと古いバージョンの 5.3.1(2020/09/28 リリース)のまま使っていました。

手動でアップデートしたところ、無事に最新版の 5.4.9 になりました。4ヶ月で大分数字が変わりましたね。

比較的新しいアプリの割にアップデートは保守的ですね?不思議な設計だな……??

ミーティング後に表示される説

Facebook のコメントで「ミーティングの後」にバージョンアップのお知らせが出ることを教えてもらいました。

ミーティング前にバージョンアップすると遅刻する可能性大なので、ミーティング終了後に表示するのは良いアイデアですね。でも残念ながら、見たことないんだよな……。うちの Zoom は何か変なんだろうか??

メモ: 技術系?の話は Facebook から転記しておくことにした。加筆。

編集者: すずき(更新: 2021年 2月 6日 22:35)

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2021年 1月 30日

PlayStation Vita

久しぶりに PlayStation Vita を起動したところ、ネットワークに繋げる系アプリがほぼ全滅していました。

プラットフォーム依存のゲーム機は、本体が元気でもサードパーティの撤退やサービス終了に伴って、勝手にポンコツになってしまい悲しいです。結構高かったのに……。

ソニー製

  • flickr: 起動する、アカウント持ってないので動作不明
  • foursquare: サービス終了
  • LiveTweet: 起動する、PS Vita の内蔵ブラウザが Twitter 未サポート、アプリ認証できない
  • near: サービス終了
  • PlayStation Store: さすがにこれは動く
  • radiko.jp: 動作する
  • Reader: 起動する、機器認証でエラーになり進めなかった
  • えちゃんねる: 起動する、Twitter のアプリ認証できない

サードパーティ製

  • hulu: サービス終了
  • NHK オンデマンド: サービス終了
  • ニコニコ: サービス終了

PlayStation Store を見ると「アプリケーション」はたった 14個、サードパーティ製のアプリは 1つ(ROBOTICS; NOTES ELITE AR)だけです。PS Vita は既に 9年経過(2011年 12月発売)しており、ぶっちゃけソニーすらも Vita を見放している節があり、もう完全にオワコンです。

それなりに大きなプラットフォームの終焉を間近で見たのは貴重な体験、とはいえ、買った人は何も嬉しくないよね……。

メモ: 技術系?の話は Facebook から転記しておくことにした。多少修正。

編集者: すずき(更新: 2021年 2月 1日 11:25)

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