Четвёртый выпуск реализации kdbus для ядра Linux
9 марта 2015 года
Грег Кроа-Хартман (Greg Kroah-Hartman) опубликовал четвёртую версию патчей с реализацией kdbus, надёжной, быстрой и безопасной системы обмена сообщениями, поддерживающей доставку сообщений в режиме точка-точка и в режиме мультикаст (от одного отправителя к группе получателей). Kdbus может использоваться не только для альтернативных реализаций D-Bus, не требующих запуска отдельного демона в пространстве пользователя, но и в виде самодостаточного IPC, например, данная система уже поддерживается в systemd.
Система D-Bus является универсальной шиной, нашедшей широкое распространение в дистрибутивах Linux. При этом ключевыми недостатками данной системы, обусловленными реализацией D-Bus в пространстве пользователя, является слишком низкая скорость передачи сообщений и неприменимость для приложений, предъявляющих повышенные требования ко времени задержки доставки сообщений. Из-за высоких задержек D-Bus многие проекты вынуждены создавать собственные реализации транспортного слоя, например, подобные обособленные системы применяются для передачи данных в PulseAudio, Wayland, во фреймворке аутентификации платформы Tizen (запросы аутентификации, связанные с одним действием в интерфейсе должны отработать без задержек для корректной отрисовки результата).
Реализованный на уровне ядра Kdbus решает данные проблемы и открывает новые горизонты для использования D-Bus. Переход на Kdbus позволит унифицировать разрозненные реализации межпроцессного взаимодействия и даст возможность сократить дублирование кода между разными проектами. Kdbus также предоставляет средства для передачи метаданных, что даёт возможность применять идентификацию и аутентификацию для участников обмена данными. Кроме того, kdbus предоставляет общую для всей шины систему последовательной нумерации сообщений, что решает проблемы с упорядочиванием сообщений, переданных по разным каналам.
В четвёртой версии патчей продолжено проведение внутренней реструктуризации и чистки. Пересмотрена и переработана логика работы квот, для защиты от DoS-атак 50% ресурсов теперь всегда резервируется для принимающих уведомления соединений, а остальное отдаётся для удалённых узлов. Задействованы новые функции vfs_iter_write(), kstrdup_const(), kfree_const(), появившиеся в ядре 4.0-rc1. Во время установки прекращено использование второго набора слайсов, что приводит к сокращению фрагментации, снижению потребления памяти и упрощению работы.
Из основных достоинств реализации шины kdbus на уровне ядра отмечается:
- Высокая производительность за счёт минимизации переключения контекста процессов, меньшего выполнения операций копирования, сокращения системных вызовов, использования memfd;
- Высокая безопасность из-за исключения влияния пользовательских процессов на содержимое шины и использования механизмов ядра для управления передачей данных, в том числе с возможностью контроля со стороны модулей LSM;
- Более высокая устойчивость к DoS-атакам из-за возможности выделения для отправителя ограниченного временного среза при выполнении ресурсоёмких операций и назначения более высоких приоритетов для важных узлов;
- К сообщениям могут быть прикреплены различные метаданные;
- Пригодность для приложений, обрабатывающих большие потоки данных, с возможностью расстановки сообщений в очереди на основании приоритетов и задания глобального упорядочивания сообщений. Например, некоторые разработчики нашли применение в kdbus даже для передачи звука в системе;
- Неподверженность многим состояниям гонки, которые трудно устранить в реализации на уровне пользователя. Например, ситуация отсоединения клиента от шины только при условии отсутствия сообщений в его очереди;
- Возможность мониторинга на уровне ядра. Привилегированные пользователи могут подключиться к потоку сообщений без создания специализированных механизмов в пространстве пользователя;
- Возможность прямой доставки сообщения без помещения в очередь, что удобно при организации обработки запросов активации по шине;
- Возможность доступа к шине на ранних и заключительных этапах загрузки, в том числе во время выполнения initrd.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.