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Festplatten-E/A-Geschwindigkeit ist ein wichtiger Faktor in der Gesamtgeschwindigkeit deines Computers. Sie wird umso wichtiger, wenn dein Computer eine Multiuserumgebung beheimatet (Benutzer aller Arten - von solchen, die sich einloggen, bis zu denen, die Serverdienste nutzen). Datenspeicher brauchen ständige Aufmerksamkeit; insbesondere, wenn deine Partition überläuft oder deine Platten versagen. OpenBSD kennt verschiedene Optionen, um die Geschwindigkeit deiner Festplattenoperationen zu erhöhen und Fehlertoleranz zu bieten.
Inhaltsverzeichnis
Die erste Option ist die Benutzung des ccd(4) - des Concatenated Disk Driver. Dieser erlaubt dir, mehrere Partitionen in eine virtuelle Platte zu verwandeln (und damit kannst dafür sorgen, dass mehrere Festplatten wie eine einzige aussehen). Dieses Konzept ist ähnlich wie das von LVM (logical volume management), das in mehreren kommerziellen Unix-Arten zu finden ist.Wenn du GENERIC benutzt, ist ccd bereits eingeschaltet (in /usr/src/sys/conf/GENERIC). Wenn du einen veränderten Kernel benutzt, musst du ihn vielleicht wieder in deine Kernelkonfiguration einfügen. Wie auch immer, auf jeden Fall muss sich eine Zeile wie die folgende in deiner Konfigurationsdatei befinden:
pseudo-device ccd 4 # concatenated disk devicesDas obige Beispiel gibt dir bis zu 4 ccd-Devices (virtuelle Platten). Jetzt musst du festlegen, welche Partitionen auf deinen realen Festplatten du in den ccd einbinden willst. Benutze disklabel, um diese Partitionen als ccd-Typ zu markieren. Auf einigen Architekturen erlaubt dir disklabel das vielleicht nicht. In diesem Fall markiere sie einfach als ffs.
Wenn du ccd dazu benutzt, um mittels striping Leistung zu gewinnen, solltest du wissen, dass du keine optimale Leistung bekommst, bis du das gleiche Festplattenmodell mit den gleichen Disklabeleinstellungen benutzt.
Editiere /etc/ccd.conf, bis sie etwa so aussieht: (Mehr Informationen über das Konfigurieren von ccd findest du unter ccdconfig(8))
# Configuration file for concatenated disk devices # # ccd ileave flags component devices ccd0 16 none /dev/sd2e /dev/sd3eUm die Änderungen wirksam zu machen, führe das hier aus:
# ccdconfig -CSolange /etc/ccd.conf existiert, wird sich ccd automatisch beim Booten konfigurieren. Jetzt hast du eine neue Festplatte (ccd0): eine Kombination von /dev/sd2e und /dev/sd3e. Benutze disklabel einfach wie gewöhnlich, um die Partition oder Partitionen zu erzeugen, die du benutzen willst. Nutze erneut die Partition c nicht, um darauf irgendetwas zu speichern. Stelle sicher, dass deine benutzten Partitionen mindestens einen Zylinder vom Anfang der Disk weg ist.
Eine weitere Lösung ist raid(4), wofür du raidctl(8) nutzen musst, um deine RAID-Geräte zu kontrollieren. OpenBSDs RAID basiert auf Greg Osters NetBSD-Port der CMU-RAIDframe-Software. OpenBSD hat Unterstützung für die RAID-Level 0, 1, 4 und 5.Für raid muss - wie auch bei ccd - Unterstützung im KERNEL sein. Diese Treiberunterstützung für RAID ist im Gegensatz zu ccd allerdings nicht im GENERIC-Kernel enthalten; sie muss also extra in deinen Kernel einkompiliert werden (RAID-Unterstützung vergrößert deinen i386-Kernel um gute 500k).
pseudo-device raid 4 # RAIDframe disk deviceEin RAID aufzusetzen ist mit einigen Betriebssystemen verwirrend und schmerzhaft, um es sanft auszudrücken. Nicht jedoch mit RAIDframe. Lies die raid(4)- und raidctl(8)-Manualseiten für die kompletten Details. Es gibt dafür viele Optionen und mögliche Konfigurationen, und ein detaillierter Überblick sprengt den Rahmen dieses Dokumentes.
Ein weiteres Werkzeug zum Erhöhen der Systemgeschwindigkeit sind Softupdates. Eine der langsamsten Operationen im traditionellen BSD-Dateisystem ist das Aktualisieren der Metainfos (was unter anderem immer dann geschieht, wenn du Dateien oder Verzeichnisse erzeugst oder löschst). Softupdates versucht die Metainfo im RAM zu aktualisieren, statt jedes einzelne Metainfoupdate auf die Platte zu schreiben. Ein weiterer Nebeneffekt ist, dass die Metainfos auf der Festplatte immer auf dem aktuellen Stand sind. Das heißt, ein Systemabsturz sollte kein fsck(8) beim folgende Booten benötigen, sondern eine einfache Hintergrundversion von fsck, die Änderungen an den Metainfos im RAM macht (a la Softupdates). Das heißt, dass Reboots viel schneller sind, da nicht mehr auf fsck gewartet werden muss! (OpenBSD hat diese Funktionalität leider noch nicht.) Mehr über Softupdates findest du im Softupdates-FAQ-Eintrag.
Die name-to-inode-Übersetzung (a.&nbps;k. a. namei()-Cache) kontrolliert die Geschwindigkeit der pathname-to-inode(5)-Übersetzung. Ein sinnvoller Weg zum Herausfinden der passenden Größe des Caches wäre eine große Anzahl namei()-Cachemisses, die man mit einem Werkzeug wie systat(1) messen könnte (was eine Untersuchung des momentanen berechneten Wertes mittels sysctl(8) voraussetzt, das diesen Parameter kern.maxvnodes nennt) und diesen Wert zu vergrößern, bis sich entweder die Hitrate des namei()-Caches verbessert oder es bewiesen ist, dass das System nicht wesentlich von einer Erhöhung der Größe des namei()-Caches profitiert. Nachdem der Wert festgestellt wurde, kannst du ihn für die nächsten Systemstarts mit sysctl.conf(5) setzen.
(Hinweis - diese Sektion dreht sich fast ausschließlich um die i386- oder PC-Architektur. Andere Architekturen geben dir sozusagen keine so große Auswahl!)
Die Leistung deiner Anwendungen hängt stark von deinem Betriebssystem und den Fähigkeiten ab, die es bereitstellt. Das mag ein Grund dafür sein, dass du OpenBSD benutzt. Die Leistung deiner Anwendungen hängt aber auch stark von deiner Hardware ab. Für viele Leute ist das Preisleistungsverhältnis eines brandneuen PCs mit einem Intel-Pentium-IV oder AMD-Athlon-Prozessors viel besser als das Preisleistungsverhältnis einer Sun UltraSPARC 60! Der Preis von OpenBSD ist natürlich unschlagbar.
Wenn du einen neuen PC kaufen willst (ob nun in einem Komplettangebot, oder Einzelteil für Einzelteil), solltest du sicherstellen, dass du unbedingt nur zuverlässige Teile bekommst. In der Welt der PCs ist das leichter gesagt als getan. Schlechte oder sonstig unzuverlässige oder unpassende Teile können dazu führen, dass OpenBSD schlecht läuft und oft abstürzt. Der beste Rat, den wir geben können, ist, vorsichtig zu sein und Marken und Teile zu kaufen, die von jemandem empfohlen werden, dem du trauen kannst. Wenn du nur auf den Preis eines PCs achtest, wirst du wahrscheinlich auch an Qualität verlieren!
Es gibt ein paar Dinge, die dir helfen können, die maximale Leistung aus deiner Hardware zu holen:
Wenn du einen Server und mehr als ein Laufwerk brauchst, solltest du über SCSI nachdenken. IDE beschränkt dich auf zwei Platten pro Controller. Gleichzeitige Zugriffe auf diese Platten haben vermutlich einen negativen Effekt auf die E/A-Leistung dieser Platten. Mit Wide SCSI kannst du 15 Platten pro Controller anschließen und es hat bessere Unterstützung für gleichzeitigen Zugriff als IDE.
Frage: »Ich gebe einfach ein ,mount -u -o async /' ein, was ein Paket, welches ich brauche, benutzbar macht (das darauf besteht alle paar Momente ein paar hundert Dateien zu ändern). Wieso wird ,async mounting' abgelehnt und ist nicht standardmäßig aktiviert (wie in manchen anderen Unixen)? Wäre das nicht ein einfacherer und daher auch ein sichererer Weg, die Leistung mancher Applikation zu erhöhen?«
Antwort: »Asynchrone Mounts sind tatsächlich schneller als synchrone Mounts - aber auch unsicherer. Was passiert im Falle eines Stromausfalls - oder bei einem Hardwareproblem? Die Suche nach Geschwindigkeit darf nicht auf Kosten der Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems gehen. Siehe auch die Manualseite von mount(8).«
async All I/O to the file system should be done asynchronously. This is a dangerous flag to set since it does not guaran- tee to keep a consistent file system structure on the disk. You should not use this flag unless you are pre- pared to recreate the file system should your system crash. The most common use of this flag is to speed up restore(8) where it can give a factor of two speed in- crease.
Auf der anderen Seite kannst du mehr Geschwindigkeit erhalten, wenn du sowieso nur mit temporären Daten umgehst, die du nach einem Crash wieder rekonstruieren kannst, indem du eine separate Partition nur für diese Daten benutzt, die asynchron gemountet ist. Tue das aber nur, wenn dir der Verlust aller Daten in der Partition nach irgendeinem Problem nichts ausmacht. Daher sind mfs(8)-Partitionen asynchron gemountet, weil sie ja nach jedem Neustart sowieso gelöscht und neu erzeugt werden.
Es ist durchaus mit vielen Multisyncmonitoren möglich, einen X-Server in einer akzeptablen Auflösung zum Laufen zu kriegen. Mit den Standardkonfigurationswerkzeugen xorgconfig oder XF86Setup ist es aber recht schwierig, ein gutes Ergebnis zu erhalten. Einer der schmerzvolleren Punkte ist es, deinen Monitor zur gewünschten Auflösung zu bewegen und dann eine vertikale Scanrate von mindestens 72 - 75 Hz zu bekommen; eine Rate, bei der das Bildschirmgeflacker wesentlich geringer sichtbar für das menschliche Auge ist. Was passiert aber, wenn du die vertikale Scanfate sehr niedrig einstellst? So könntest du den Bildschirm zum Beispiel ohne Flackern auf Video filmen - aber auch dazu sind die Methoden mit den Standardwerkzeugen von X eher nicht intuitiv.
Schlussendlich ist es bei den Auflösungen (800x600, 1024x768, 1152x900,1280x1024), die die meisten Leute heute mit preiswerten VGA-Monitoren benutzen (zumindest mit neueren Modellen) bestens möglich, vertikale Wiederholungsraten von 85 Hz und mehr zu bekommen, um ein wirklich klares und ansehnliches Bild zu erhalten. Der X-Server hat einen Mechanismus, der dir erlaubt, im Detail den Grafikmodus zu beschreiben, den du benutzen willst: dies nennt sich ModeLine. Eine ModeLine hat vier Sektionen: eine einzelne Nummer für die Pixelclock, vier Nummern für horizontales Timing, vier Nummern für vertikales Timing und eine optionale Sektion mit einer Liste der Flags für weitere Charakteristika wie etwa den Modus (z. B. Interlace, DoubleScan und weitere ... mehr Details gibt es in der xorg.conf(5)-Manualseite)
Das Erzeugen einer ModeLine ist eine schwarze Kunst. Glücklicherweise gibt es mehrere Skripte, die das für dich erledigen können. Eines davon ist Colas XFree86 ModeLine Generator. Ein weiteres ist The XFree86 Modeline Generator, der bei SourceForge gehostet wird. Es gibt weitere bei Freshmeat. Bevor du diese ModeLinegeneratoren benutzen kannst, musst du die vertikalen und horizontalen Syncgrenzen für deinen Monitor herausfinden. Diese Angaben finden sich oftmals im Handbuch oder auf der Webseite des Monitorherstellers. Wenn du sie dort nicht finden kannst, suche einfach im Web nach deinem Modell und Hersteller. Viele Leute waren so freundlich, Listen mit den entsprechenden Angaben zu erstellen.
Sagen wir zum Beispiel, du hättest einen Dell-D1226H-Monitor. Du hast auf Dells Website herausgefunden, dass er einen Bereich von 30 - 95 kHz horizontal und 50 - 160 Hz vertikal hat. Besuche die ModeLinegeneratorseite und gib diese Informationen ein. Als nächstes musst du die minimale vertikale Scanrate eingeben, die du haben willst. Jede Rate ab 72 Hz und größer sollte im Allgemeinen wenig flackern. Je mehr, desto besser wird das Bild.
Mit all diesen Informationen wird das Skript eine ModeLine für jede mögliche 4x3-Auflösung generieren, die dein Monitor unterstützen kann. Wenn jemand die Dell-Spezifikationen von oben und eine minimale vertikale Rate von 75 Hz eingibt, gibt das Skript etwas ähnliches wie das Folgende aus:
ModeLine "320x240" 20.07 320 336 416 448 240 242 254 280 #160Hz ModeLine "328x246" 20.86 328 344 424 456 246 248 260 286 #160Hz ... ModeLine "816x612" 107.39 816 856 1056 1136 612 614 626 652 #145Hz ModeLine "824x618" 108.39 824 864 1064 1144 618 620 632 658 #144Hz ModeLine "832x624" 109.38 832 872 1072 1152 624 626 638 664 #143Hz ... ModeLine "840x630" 109.58 840 880 1080 1160 630 632 644 670 #141Hz ModeLine "848x636" 110.54 848 888 1088 1168 636 638 650 676 #140Hz ... ModeLine "1048x786" 136.02 1048 1096 1336 1432 786 788 800 826 #115Hz ModeLine "1056x792" 136.58 1056 1104 1344 1440 792 794 806 832 #114Hz ModeLine "1064x798" 137.11 1064 1112 1352 1448 798 800 812 838 #113Hz ... ModeLine "1432x1074" 184.07 1432 1496 1816 1944 1074 1076 1088 1114 #85Hz ModeLine "1576x1182" 199.86 1576 1648 2008 2152 1182 1184 1196 1222 #76Hz ModeLine "1584x1188" 198.93 1584 1656 2016 2160 1188 1190 1202 1228 #75Hz
Dieser Monitor gibt nun vor, 1600x1200 @ 75 Hz machen zu können. Das Skript sagt aber nicht, dass das innerhalb der 75 Hz sei. Wenn du also exakt 1600x1200 haben willst, geh ein wenig mit deiner minimalen vertikalen Rate herunter. (Hier z. B. kannst du bis 70 Hz heruntergehen)
ModeLine "1592x1194" 197.97 1592 1664 2024 2168 1194 1196 1208 1234 #74Hz ModeLine "1600x1200" 199.67 1600 1672 2032 2176 1200 1202 1214 1240 #74Hz ModeLine "1608x1206" 198.65 1608 1680 2040 2184 1206 1208 1220 1246 #73Hz ModeLine "1616x1212" 197.59 1616 1688 2048 2192 1212 1214 1226 1252 #72Hz ModeLine "1624x1218" 199.26 1624 1696 2056 2200 1218 1220 1232 1258 #72Hz ModeLine "1632x1224" 198.15 1632 1704 2064 2208 1224 1226 1238 1264 #71Hz ModeLine "1640x1230" 199.81 1640 1712 2072 2216 1230 1232 1244 1270 #71Hz ModeLine "1648x1236" 198.64 1648 1720 2080 2224 1236 1238 1250 1276 #70Hz
Hier sehen wir, dass der Monitor tatsächlich 1600x1200 @ 74 Hz macht, wenn die Bandbreite (dot clock) auf 200 MHz begrenzt ist. Setze die Bandbreite gemäß der Grenzen, die vom Monitor definiert werden.
Nachdem du einmal die ModeLines hast, schreibe sie in deine /etc/X11/xorg.conf-Datei. Kommentiere die alten ModeLines aus, so dass du sie noch benutzen kannst, falls die neuen nicht funktionieren. Als nächstes wähle aus, mit welcher Auflösung du nun arbeiten willst. Als erstes musst du nun herausfinden, ob X im beschleunigten Modus läuft oder nicht (das tut es mit den meisten Grafikkarten), so dass du auch weißt, welche "Screen"-Sektion der xorg.conf-Datei du modifizieren musst. Alternativ kannst du natürlich einfach alle Screensektionen modifizieren.
Section "Screen"
Driver "Accel"
Device "Primary Card"
Monitor "Primary Monitor"
DefaultColorDepth 32
SubSection "Display"
Depth 32
Modes "1280x1024" "1024x768"
EndSubSection
Die erste Auflösung nach dem "Modes"-Stichwort ist die Auflösung, in der X startet. Mit dem Drücken von STRG-ALT-NUMMERN_BLOCK_MINUS oder STRG-ALT-NUMMERN_BLOCK_PLUS kannst du zwischen den hier aufgeführten Auflösungen hin- und herschalten. Gemäß der Angaben oben wird X versuchen, im 32-Bit-Modus zu starten (wegen der DefaultColorDepth-Direktive - ohne sie würde X im 8-Bit-Modus starten). Die erste Auflösung, die versucht wird, ist 1280x1024 (es wird einfach der Reihenfolge in der 'Modes'-Zeile gefolgt). Denke daran, dass »1280x1024« einfach ein Label für die Werte in der ModeLine ist.
Du solltest wissen, dass das ModeLinegeneratorskript Optionen hat, um seine Timings für ältere oder kleinere Monitore etwas zu lockern, und dass es die Möglichkeit hat, ModeLines für spezielle Monitore anzubieten. Abhängig davon, was für eine Hardware du hast, ist sie vielleicht nur schwer mit den Standardoptionen zu betreiben. Wenn das Bild zu groß, zu breit oder zu klein ist oder nicht genügend horizontal oder vertikal gekippt ist und die Monitorkontrollen zur Kompensierung nicht ausreichen, kann man mittels xvidtune(1) die ModeLine besser dem Monitor anpassen.
In den meisten modernen Monitoren gibt es kein festes Limit der Bandbreite, daher ist sie auch oftmals nicht in den Spezifikationen aufgeführt. Aber je mehr du in der Bandbreite nach oben gehst, desto verschwommener wird das Bild. Du könntest also zum Testen die Bandbreite deiner Grafikkarte (auch dotclock genannt) eingeben (so kannst du deinen Monitor nicht beschädigen) und Schritt für Schritt in Bandbreite heruntergehen, bis du ein schönes, klares Bild hast.
Wenn dir das unnötig kompliziert erscheint, liegt das daran, dass es genau das ist. X.org kümmert sich darum und macht diesen Prozess bedeutend einfacher, da es viele eingebaute Modi hat und außerdem in der Lage ist, Angaben aus vielen Plug-and-play-DDC- und -DDC2-Monitoren auszulesen.
Du kannst das »Colas XFree86 ModeLine Generator script« hier herunterladen: http://koala.ilog.fr/ftp/pub/Klone/. Du brauchst den Kloneinterpreter und musst ihn kompilieren. Er ist als lang/klone in den Ports. Die Skripte existieren im Verzeichnis scripts der Klonedistribution. (Der Port installiert sie nach /usr/local/lib/klone/scripts.)
Es sind zwei Versionen des Skriptes dabei: die erste ist eine CGI-Version, die identisch zu der obigen Webseite ist, die zweite ist eine Nicht-CGI-Version, die deine komplette X.org-Datei nimmt, die Monitorspezifikationen dekodiert, die du in xorgconfig/XF86Setup eingegeben hast (Hast du eigentlich die echten Spezifikationen für deinen Monitor eingegeben, oder die generischen benutzt?) und passt die existierenden ModeLines an.
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