| 人物专访：核心黑客系列之一Robert Love |
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每个星期，我们都采访一个内核编写社区的人，虽然这样的采访会很侧重技术，但是我们的立足点是为了让所有人都能接受。本周我们采访了Robert Love，现在他正在维护“可抢占内核”的升级包和其他一些事。他使用Linux已经7年了，对于现在的内核有很多贡献。所有这些最后用他自己的话来描述。
记者Jeremy Andrews（以下简称“JA”）：请谈一点关于你自己和你的背景。
Robert Love:我现在是Florida大学计算机和数学系的学生，未婚但有一个很可爱的女朋友。我的编程兴趣是操作系统和数学/科学计算。
JA:你何时毕业？还会继续读研吗？
Rebert Love:我想继续留在学校里读研究生，特别是如果社会经济状况还像现在这样的话。
JA:你何时并且如何开始学习Linux的？
Rebert Love: 在1994年，我有了第一台运行Linux的个人电脑，那时还是1.0的内核。这也是我第一次实际接触一个类UNIX的系统。有我一台386SX电脑（感 谢妈妈！）并且安装了可转换的Windows 95beta版。随着使用Linux越来越多，我最后终于在2.2的时候完全的转移到Linux上来，从那时起，我一直完全的使用Linux。 我当时部分的转移到Linux上是由于一个明显的原因：我相信Linux是一个强大和强壮的系统，它有很好的应用程序。但根本的原因是我喜欢和Linux 系统以及围绕在它周围的社区交流的能力。
JA:你能比较一个1.0和2.4内核的不同点吗？
Rebert Love:如果它们有几页代码是相同的话，我会感到很惊奇的。所以，每件事都不同。
JA:安装和使用1.0的内核是怎样的？当时有什么软件？
Rebert Love: 很幸运，在1994/1995年，Linux发展的很好。当时SLS和Slackware都发行完整版。我最开始使用Slackware2.0。你不得不 下载很多磁盘文件集（disk sets）－也许现在也一样。我记得磁盘文件A好像是核心，磁盘文件N提供网络支持等等。（译者：我想那时没有光盘，发布还是用软盘的，所以才有所谓的磁 盘文件，也就是一个文件1.44M） 那时Linux就有网络，X （XFree86 2.0）也有，还支持很多硬件呢。 从今天看来最大的问题就是缺少文档，在加上复杂的安装过程。我记得我怎么做都不能让PPP工作……最终我放弃了。如果我可以让PPP工作的话，我也许那时 就转换到Linux上了。
JA:你做了那些贡献？
Rebert Love: 现在我大多数时间用来维护可抢占内核的升级包上。它允许低优先级的进程被抢占，即使是在内核空间（译者：现在的内核是不可抢占的，抢占是只发生在内核空间 的工作完成，切换回用户空间的时候），这样可以提高体统响应。这个升级包最初是由MontaVista－一个很棒的公司－做的，所以我现在和他们以及社区 的其他人紧密的工作。它是一个很有趣的项目。我们的目标是使它加入2.5内核中。 我很随意的，否则……我修改漏洞，做优化。我写了i815和AMD761 AGP GART代码。我还维护其他可能加入内核或没用的升级包。
JA:如果内核可以被抢占的话，那么内核将发生什么样的变化？
Rebert Love: 我们使用的模型是当内核没有被锁时，允许内核在任何时间都能被抢占。在这种思路的设计下，当使高优先级的进程变为可运行（runnable）的事件发生 时，系统将抢占当前的任务并运行高优先级的任务。 我们必须修改在entry.S中的中断代码，防止一些情况发生和允许从一个中断处理程序返回的时候抢占。但是，就象我们不能允许多处理同时在临界区 （critical regions）内一样，我们不能在临界区内执行抢占－所以当保持一个spinlock（holding a spinlock）的时候，我们要避免抢占的发生。低速内核例程（bottom half handler）和调度程序也被修改来防止它们在执行时被抢占。
JA:就目前来说，你认为这个包有多稳定？我在一个单独的Linux服务器上作所有的工作，我经常升级到新内核和新软件。提高整体系统响应时间看上去很吸引人，但是你认为这个升级包可以稳定到可以被“每天都使用（every-day-use）”的服务器用吗？
Robert Love:这个包非常稳定。我很自信的建议每个人都使用它。我们有很多用户并收到了很多反馈。我想所有明显的bug都被改正了。 我现在在我的主系统上就在使用这个包。 好的一面是我们知道设计和实现是正确的。使用我们最近的包，我想我们可以处理任何问题。
JA:你看到系统响应时间提高的有多明显？
Rebert Love: 非常明显。 系统响应时间有200%的提高。通过这个可抢占内核的升级包，平均系统响应时间现在是1ms，最大到10ms。现在还有降低响应时间的一些长时间锁，有些 长度达到100ms+。幸运
4000
的是，它们只在特别的地方发生，比如“VC切换（switching VCs－译者：不知什么意思:-<）”。
JA:还有一个有Andrew Mortan维护的包也要达到同一个目标，你的和他的有什么区别？
Rebort Love: 我们的目标是相同的，那是因为内核代码是非抢占的。所以，内核会一直运行直到完成或者显式的自动放弃。如果在内核执行期间，用户空间的事件发生了，它们必 须等到内核完成。这就是我们需要解决的问题，也就是降低系统响应时间的原因。 Andrew的低响应时间包在整个内核中的策略点放置了基于条件的调度调用。这些调用可以有效的允许长时间的内核操作说“我很好心可以让其他人来运行，有 任务需要运行吗？如果有，运行吧！”这样会打断操作，减少这些地方的系统响应时间。 我的这个可抢占内核的包同他的工作机制不同，它通过修改内核本身来允许内核代码被抢占。所以上面的问题根本不会发生－如果一个任务要运行，它就会运行－并 且系统响应也改善了。
JA:最近在lkml上你谈到将两种包结合的可能性，你现在有作这方面的工作吗？
Rebert Love: 这当然值得考虑。因为我们在上锁期间不能抢占，那么长时间的锁就会对系统响应时间造成值得注意的影响。该锁的操作时间就是系统的等待时间了。 一个解决办法是像Andrew那样中断锁操作。这就是将他的包融入可抢占内核的部分。或者更实际的办法，做一个应用了他的包的能意识到抢占的版本，当一个 锁操作时引发的任何一个基于条件的调度程序也许是很有帮助的。 这个方向的一个问题就是确认一个长时间的锁操作。这是preempt-stats包的作用，它测量非抢占时间并报告到底是什么锁产生的。 这只是关于长时间锁的一种解决办法。
JA:内核的那些部分会有你说的长时间的锁？
Robert Love: 控制台层（console layer）曾经使用了一些很长时间的锁，不过幸运的是Andrew Mortan最近修改了很多。帧缓存（frame buffer）使中断无效了很长时间－避免向它打印很多东西。如果你卷动了很多次屏幕，你将发现需要等待最长500ms。切换虚拟终端很糟糕。 blkdev_close()使用了一个长时间的锁。一些模块操作也很耗时。如果VM开始thrashing，将产生很长时间的等待，因为在保持一个锁期 间，它做所有的事。VFS也有一些长时间的锁。
JA:你的这个包进入内核2.5有多大可能性？会有写什么困难？
Robert Love: 这将取决于Linus对这个包的评价，其他内核编程者的意见。Linus曾经说过他这个主意很感兴趣，我希望这有所帮助。 我们有一个很大的用户数据库，那也将有所帮助。我们得到了很多反馈包括展现其提高性能的基准测试结果。 关于可抢占内核的争论是因为它降低了系统吞吐量（system throughput）。这是很正确的观点。也是需要我们关注的观点。现在的测试表明会损失0-5%的吞吐量－我想对于200%的响应速度的增加还是很值 得！而且，有时候还会增加吞吐量。不管如何，对于那些任何吞吐量的损失都不能接受的系统，可抢占性内核只是一个配置参数而已。
JA:开发时你使用的主要工具？请描述一下你的环境，计算机和使用的方法。
Robert Love: 我主要的机器是P3-733，384M内存，U2W SCSI硬盘。我也有一个IBM的ThinkPad和我公寓里各种各样的老机器。我运行最新的RedHat Rawhide和Ximian GNOME。 我使用vi编码因为我不想学习其他OS :-) 我一般在X里，所以我通常使用gnome=terminal和gvim窗口打开我的project。我倾向于先广泛的看看，如果需要做做研究，然后开始编 码。很少在纸上作设计。我经常依靠lkml和email－我喜欢其他人跳跃性的想法。
JA:你使用其他的操作系统吗？和Linux相比，你喜欢还是不喜欢它们？
Robert Love: 我有一个Windows2000的工作站，和一台运行Irix的老式SGI Indy。除此之外，任何事情都是Linus。我使用Windows是为了Powerpoint，以防AbiWord不能剪贴它。 我最不喜欢其他操作系统的原因就是它们不是open source的。我不是一个free software的狂热者－虽然我赞成它们的优点，我认为源码开放和围绕它的社区是无价的。
JA:你曾经使用open source的BSD操作系统吗？特别是，你曾经关注过它的内核吗？
Robert Love: 我曾经有一台OpenBSD的机器，但是我把它丢到垃圾箱了。（虽然不是因为OpenBSD） 其他的我所知道的就是学术性的了，我被Matt Dillon在FreeBSD的工作所打动（他写了VM）。他们的SMPng工作进展的很不错（在SMP扩展性方面，他们落后于Linux）并且他们甚至 在考虑实现一个可抢占内核。
JA:你知道他们倾向于使用何种抢占性吗？可能像你的升级包，或者像Andrew的升级包，或者是个结合体？
Robert Love:他们考虑一个完全抢占性内核，就象我的包一样。我不知道对此他们会做了什么，也许在FreeBSD Core开发组已经被讨论过了。
JA:你对当前2.4内核系列有什么看法？你认为它很稳定吗？
Robert Love: 我想我们比2.2有很大的提高。在2.3和2.4中完成的工作太棒了。我们做的一些提高，特别是Linus和Ingo作的一些工作真的是棒极了。2.4现 在可以完成一些高性能/高扩展性的工作了。 这并不是说在这点上我对2.4完全满意，我认为拆分Rik的VM是个错误。如果Linus想在2.5中尝试不同的东西，他都可以。在稳定的系列中，我认为 我们需要更少的改变。我们不能就这么丢掉了花在VM上一年多的工作，还有所有的对应文档和理念。但是看来VM被裁减的很 好。我使用Alan的内核，这个内核还坚持Rik的VM，而且我们正在为提高它而努力。谁知道当2.4的内核被传递到Alan手上以后，我们会有什么样的 内核。
JA:如果你遇到突然改变内核，你会如何处理？
Robert Love: 首先，也许内核会变成不知道什么鬼样子，不管我如何抱怨或者其他人如何反对Linus，他不单单是一个不可思议的高手（hacker)而是一个很棒的管理 者，Linux需要他。 对于VM的问题，我将跟随Alan领导的2.4内核。测试和文档化Rik的VM。我想我们需要更好的测试。太多Rik的主意和包都被忽略了。其他包被合并 而不复存在了。我们需要一点一点的进行合并VM的工作，同时需要没有冲突的包，测试和结果。我们现在在Alan的代码树中需要这些。 对于2.5，当然了，任何事都在发展。丢弃任何可以丢掉的。我认为Andrea的VM性能很好，可能它更好。It is just a bad time to find out, IMHO。
JA:对于2.5内核，你最希望看到什么？从这里你打算何时开始？
Robert Love: 当然是一个可抢占的内核 :-) 除了那个，我将继续探索更好粒度的锁（finer-grained locking）和整体清除（overall cleanup）。我想块设备，SCSI层和控制台层需要重写。我们关注NAPI and/or 某种形式的中断扼杀（IRQ throtting）。Ben LaHaise的异步I/O工作合并。Keith的新的kbuild看上去不错。我期待这所有这些。 我真的认为我们需要重写tty系统，但是我不知道谁会做这个－我肯定不会做的。 我想没有人，包括Linus对于2.5开始有一个明确的线索。我最初认为是2.4.0发布（2001/01/04）几个月后－可能是3月，或5月，可是现 在还这样，一年又过去了，我猜不到。我怀疑等VM被证明是稳定的并且Alan和Linus可以完全同步的时候，我们将看到2.5.0。我希望这很快发生。
JA:你遇到到Linus吗？或者其他内核开发者？
Rebort Love:我没有遇到国任何“著名”的高手。我希望遇到他们，也许某天，在一个会议或是宠物公园吧。
JA:对于希望称为内核高手的人你有什么窍门和灵感？
Rebort Love: 读代码，“玩”代码（译者：其实文中多次提到“玩（play with）”这个词），并且要经常洗澡。对于初学者，O'Reilly有几本很棒的书（“Understanding the Linux Kernel”－Bovet and Cesati，和“Linux Device Driver 2ed“－Rubine and Corbet非常棒）。但是打开内核的钥匙还是度代码。你有整个系统的代码－读它，修改它，学习它。 我一年前加入了lkml，但是直到2.3我才第一次真的做出了贡献。在lkml旁观（Lurking on lkml）是观看高手出招的最好办法，你能学到很多。
JA:谢谢你有时间回答所有的问题，由于这次谈话，我一定要下载你的包并升级我的系统
Rebort Love:太好了！请让我知道它工作的如何并且也同时感谢MontaVista的伙计们（可抢占内核最初的开发者）。
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