35 低レイテンシおよび高性能のためのカーネル引数 #

SUSEリアルタイムカーネルを使用する場合は、`kthread_cpus`を削除してください。このパラメータは、どのCPU上でカーネルスレッドが作成されるかを制御します。また、PID 1やカーネルモジュール（kmodユーザスペースヘルパー）の読み込みに使用できるCPUを制御します。このパラメータは認識されず、何の効果もありません。

isolcpus、nohz_full、rcu_nocbs、および`irqaffinity`を使用してCPUコアを分離します。CPUピン留め技術の包括的な一覧については、CPU Pinning on Host (Chapter 36, ホストでのCPU固定)の章を参照してください。

`isolcpus`カーネル引数に`domain,nohz,managed_irq`フラグを追加します。フラグを指定しない場合、`isolcpus`は`domain`フラグのみを指定した場合と同等になります。これにより、カーネルタスクを含むスケジューリングから指定されたCPUが分離されます。`nohz`フラグは指定されたCPUでのスケジューラティックを停止し（CPU上で実行可能なタスクが1つだけの場合）、`managed_irq`フラグは指定されたCPUへの管理対象の外部（デバイス）割り込みのルーティングを回避します。NVMeデバイスのIRQラインはカーネルによって完全に管理されており、その結果、分離されていない（ハウスキーピング）コアにルーティングされることに注意してください。例えば、このセクションの最後に記載されているコマンドラインを実行すると、システムには4つのキュー（および管理/制御キュー）のみが割り当てられます。

for I in $(grep nvme0 /proc/interrupts | cut -d ':' -f1); do cat /proc/irq/${I}/effective_affinity_list; done | column
39      0       19      20      39

この動作により、分離されたコア上で実行される時間に敏感なアプリケーションがディスクI/Oによる中断を回避できる一方で、ストレージ向けのワークロードでは慎重な設計が求められる場合があります。

ティック（カーネルの周期的なタイマー割り込み）を調整します。

`mce=off`を指定して、マシンチェック例外（MCE）処理を無効にします。MCEはプロセッサによって検出されるハードウェアエラーであり、これらを無効にすることで、不要なログ出力を回避できます。

`nowatchdog`を追加して、タイマーハード割り込みコンテキストで実行されるタイマーとして実装されているソフトロックアップウォッチドッグを無効にします。期限が切れると（つまり、ソフトロックアップが検出されると）、警告が出力され（ハード割り込みコンテキストで）、レイテンシターゲットが実行されます。期限が切れない場合でも、タイマーリストに追加されるため、すべてのタイマー割り込みのオーバーヘッドがわずかに増加します。このオプションはNMIウォッチドッグも無効にするため、NMIが干渉することはありません。

`nmi_watchdog=0`はNMI（ノンマスカブル割り込み）ウォッチドッグを無効にします。`nowatchdog`が使用されている場合、これは省略可能です。

RCU（Read-Copy-Update）は、共有データへの同時かつロックフリーなアクセスを多くのリーダーに対して可能にするカーネルメカニズムです。RCUコールバックは「猶予期間」の後にトリガーされる関数であり、以前のすべてのリーダーが終了したことを確認して、古いデータを安全に再利用できるようにします。私たちは、特に機密性の高いワークロードに対してRCUを微調整し、これらのコールバックを専用（固定）CPUからオフロードすることで、カーネル操作が重要で時間的制約のあるタスクに干渉するのを防ぎます。

Metal3およびCluster APIがクラスターのプロビジョニング/デプロビジョニングを正常に行えるように、`ignition.platform.id=openstack`を追加します。これは、Openstack Ironicに由来するMetal3 Pythonエージェントによって使用されます。

`net.ifnames=1`を介して ネットワークインタフェースの予測可能な命名を有効にします。SUSE Linux Micro 6.2以降では、これがデフォルトで有効になっており、明示的な設定は不要です。6.2より前のバージョンでは、これをカーネル引数として明示的に設定する必要があります。これは、Management ClusterのMetal³ Helmチャートの`predictableNicNames`設定と一致しており、ダイレクトネットワークプロビジョニングが正しく機能するために必要です。SR-IOVを利用する場合、一貫したインターフェース命名も重要です。

intel_pstate=passive`を削除する。このオプションは、`intel_pstate`が汎用cpufreqガバナーと連携するように設定しますが、これを機能させるために、副作用としてハードウェア管理のP-state（`HWP）を無効にします。ハードウェアのレイテンシを削減するため、リアルタイムワークロードにはこのオプションは推奨されません。

`intel_idle.max_cstate=0 processor.max_cstate=1`を`idle=poll`に置き換えます。C-State遷移を回避するために、`idle=poll`オプションを使用してC-State遷移を無効にし、CPUを最高のC-Stateに維持します。`intel_idle.max_cstate=0`オプションは`intel_idle`を無効にするため、`acpi_idle`が使用され、その後`acpi_idle.max_cstate=1`がacpi_idleの最大C-stateを設定します。 AMD64/Intel 64アーキテクチャでは、最初のACPI C-Stateは常に`POLL`ですが、`poll_idle()`関数を使用します。この関数は、定期的にクロックを読み取り、タイムアウト後に`do_idle()`でメインループを再起動するため、わずかなレイテンシが発生する可能性があります（これには`TIF_POLL`タスクフラグのクリアと設定も含まれます）。 対照的に、`idle=poll`はタイトなループで実行され、タスクが再スケジュールされるのをビジーウェイトで待機します。これによりアイドル状態からの復帰レイテンシは最小限に抑えられますが、アイドルスレッドでCPUをフルスピードで動作させ続けるという代償が伴います。

BIOSでC1Eを無効にします。このオプションは、BIOSでC1E状態を無効にし、アイドル時にCPUがC1E状態に入るのを防ぐために重要です。C1E状態は、CPUがアイドル状態のときにレイテンシを引き起こす可能性のある低電力状態です。