系统技术非业余研究

我们先看下man erl

+T Level:

Enables modified timing and sets the modified timing level. Currently valid range is 0-9. The timing of the runtime system will
change. A high level usually means a greater change than a low level. Changing the timing can be very useful for finding timing
related bugs.

Currently, modified timing affects the following:

Process spawning:
A process calling spawn, spawn_link, spawn_monitor, or spawn_opt will be scheduled out immediately after completing the
call. When higher modified timing levels are used, the caller will also sleep for a while after being scheduled out.

Context reductions:
The amount of reductions a process is a allowed to use before being scheduled out is increased or reduced.

Input reductions:
The amount of reductions performed before checking I/O is increased or reduced.

NOTE: Performance will suffer when modified timing is enabled. This flag is only intended for testing and debugging. Also note
that return_to and return_from trace messages will be lost when tracing on the spawn BIFs. This flag may be removed or changed
at any time without prior notice.

我们可以知道这个选项是用于修改VM的进程和IO调度的时间，以及延迟spawn的执行时间， 使得和时间相关的问题，容易得到暴露，达到发现问题的目的。 但是Level是如何对于参数的呢？下面这个表格能回答问题了.
erts/emulator/beam/erl_init.c

 132ErtsModifiedTimings erts_modified_timings[] = {                                                    
 133    /* 0 */     {make_small(0), CONTEXT_REDS, INPUT_REDUCTIONS},                            
 134    /* 1 */     {make_small(0), 2*CONTEXT_REDS, 2*INPUT_REDUCTIONS},                               
 135    /* 2 */     {make_small(0), CONTEXT_REDS/2, INPUT_REDUCTIONS/2},                               
 136    /* 3 */     {make_small(0), 3*CONTEXT_REDS, 3*INPUT_REDUCTIONS},                               
 137    /* 4 */     {make_small(0), CONTEXT_REDS/3, 3*INPUT_REDUCTIONS},                               
 138    /* 5 */     {make_small(0), 4*CONTEXT_REDS, INPUT_REDUCTIONS/2},                               
 139    /* 6 */     {make_small(1), CONTEXT_REDS/4, 2*INPUT_REDUCTIONS},                               
 140    /* 7 */     {make_small(1), 5*CONTEXT_REDS, INPUT_REDUCTIONS/3},                               
 141    /* 8 */     {make_small(10), CONTEXT_REDS/5, 3*INPUT_REDUCTIONS},                              
 142    /* 9 */     {make_small(10), 6*CONTEXT_REDS, INPUT_REDUCTIONS/4}                               
 143};                                                                                                 
 

注意延时是以毫秒为单位的。

比如说: erl +T 8 那么spawn延时10ms, IO处理时间加大到3倍， 有利于快速处理IO事件。

erlang otp标准发布包里面的命令行工具都在bin目录下
dialyzer
erlc
escript
typer

erlang的这些命令行工具基本上都是erl模块的c的wrapper, 最后都是调用erl来运行相应的模块完成任务。

实验如下：

root@nd-desktop:~# touch test.erl

root@nd-desktop:~# erlc -d test.erl
 erl -noinput -mode minimal -boot start_clean -s erl_compile compile_cmdline @cwd /root @files test.erl

首先crack erts/etc/common/escript.c:33 static int debug = 1; 让之显示调用参数

root@nd-desktop:~# escript test.erl
 erl +B -boot start_clean -noshell -run escript start -extra test.erl

我们可以清楚的看到是如何调用相应的模块的。

那我们再看下 erl

root@nd-desktop:/usr/src/otp_src_R13B03# cat bin/erl
#!/bin/sh
#
# %CopyrightBegin%
# 
# Copyright Ericsson AB 1996-2009. All Rights Reserved.
# 
# The contents of this file are subject to the Erlang Public License,
# Version 1.1, (the "License"); you may not use this file except in
# compliance with the License. You should have received a copy of the
# Erlang Public License along with this software. If not, it can be
# retrieved online at http://www.erlang.org/.
# 
# Software distributed under the License is distributed on an "AS IS"
# basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, either express or implied. See
# the License for the specific language governing rights and limitations
# under the License.
# 
# %CopyrightEnd%
#
ROOTDIR=/usr/src/otp_src_R13B03
BINDIR=$ROOTDIR/bin/i686-pc-linux-gnu
EMU=beam
PROGNAME=`echo $0 | sed 's/.*\///'`
export EMU
export ROOTDIR
export BINDIR
export PROGNAME
exec $BINDIR/erlexec ${1+"$@"}

这个erl程序其实是个shell script, 简单的设置下环境变量 然后调用erlexec来调用相应的VM。

但是为什么其他的都是binary程序， 唯独erl是script呢。 我能想出的唯一理由是： OTP team的人为了我们方便修改erl的行为 特地用脚本来写， 这样用户就可以很方便的定制erl.

如果我的猜测没错的话，那么erlang真的很细心。

GNU libreadline 为行编辑提供了统一的接口和方便的编辑能力，在使用中感觉非常爽。但是不是所以的应用程序都使用了readline库来读取用户输入，大部分C程序只是简单的调用fgets。这样的程序在输入的时候非常痛苦。比如erl,为了移植性没用到readline，而是自己实现了类似readline那样的基本的行编辑，但是非常难用，例如不支持CTRL A， CTRL E等等。

这时候rlwrap来救助了。
rlwrap runs the specified command, intercepting user input in order to provide readline’s line editing, persistent history and completion.

简单的说 这个程序就是让不支持readline的程序也可以享用这个库的好处。

在ubuntu下只要简单的 apt-get -y install rlwrap 就安装好了

使用也很简单：

rlwrap cmd

比如 rlwrap erl 这样就可以在erl shell里面以熟悉的emacs按键快速输入，舒服哦。

在linux shell下还可以在.profile里面加入别名， 比如

alias erl='rlwrap erl'

那么就不露神色的修改了erl的行为。

PS. piboyeliu同学说:

新版本的要使用 rlwrap -a erl 才可以正确运行

为了测试下erlang的多smp能够每秒并发发起多少系统调用，这个关系到erlang作为网络程序在高并发下的评估。

首先crack下otp_src,因为erlang:now() 是调用了clock_gettime这个系统调用，但是遗憾的是这个now里面设计到很多mutex会导致不可预期的futex调用，所以需要做如下修改，
调用最廉价的getuid系统调用：

root@ubuntu:~# emacs otp_src_R13B/erts/emulator/beam/erl_bif_info.c

BIF_RETTYPE statistics_1(BIF_ALIST_1)
{
Eterm res;
Eterm* hp;

if (BIF_ARG_1 == am_context_switches) {
Eterm cs = erts_make_integer(erts_get_total_context_switches(), BIF_P);
hp = HAlloc(BIF_P, 3);
res = TUPLE2(hp, cs, SMALL_ZERO);
BIF_RET(res);
<span style="color: red;"> } else if (BIF_ARG_1 == am_ok) { /* Line 2713 */
getuid();
BIF_RET( am_ok);
</span> } else if (BIF_ARG_1 == am_garbage_collection) {
...
}

重新make下otp_src

[root@localhost ~]# cat tsmp.erl

-module(tsmp).
-export([start/1]).

loop(I, N)->;
%%   erlang:now(),
%%   os:timestamp(),
erlang:statistics(ok), %% call getuid

case N rem 100000 of
0 ->;
io:format("#~p:~p~n", [I, N]);
_->;
skip
end,

loop(I, N + 1).

start([X])->;
N = list_to_integer(atom_to_list(X)),
[spawn_opt(fun () -> loop(I, 0) end, [{scheduler, I}]) || I <-lists:seq(1, N)],
receive
stop ->;
ok
after 60000 ->;
ok
end,
init:stop().

#otp_src_R13B02/bin/erl  -sct db  -s tsmp start 8
。。。
#7:226500000
#1:228000000
#8:152600000
#5:150200000
#4:225600000
#3:222000000
#2:224000000
#6:226400000
#7:226600000
#1:228100000
#4:225700000
#8:152700000
#3:222100000

对其中一个调度器线程的trace

[root@wes263 ~]#  /usr/bin/strace  -c -p 4667
Process 4667 attached - interrupt to quit
PANIC: attached pid 4667 exited with 0
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
99.87    0.230051           0   3979319           getuid
0.08    0.000189           0      1924           poll
0.05    0.000116           0      1924           clock_gettime
0.00    0.000000           0       147        48 futex
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    0.230356               3983314        48 total

调用序列是非常的合理的

机器配置是：

[yufeng@wes263 ~]$ cat /proc/cpuinfo
processor       : 0
vendor_id       : GenuineIntel
cpu family      : 6
model           : 23
model name      : Intel(R) Xeon(R) CPU           E5450  @ 3.00GHz
stepping        : 10
cpu MHz         : 1998.000
cache size      : 6144 KB
physical id     : 0
siblings        : 4
core id         : 0
cpu cores       : 4
fpu             : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level     : 13
wp              : yes
flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm syscall nx lm constant_tsc pni monitor ds_cpl vmx est tm2 cx16 xtpr lahf_lm
bogomips        : 5988.98
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 38 bits physical, 48 bits virtual
power management:

8个核心。

1分钟 erlang发起了getuid()系统调个数 ecug的8核心机器 222，100，000 × 8个核心 = 1700M 合每秒30M个系统调用

结论是：如果合理安排的话 erlang的性能是非常高的 同时可以利用到erlang的smp的巨大优势。