Вопрос или проблема
Я использую bitbake для генерации своих образов u-boot и linux. У меня есть две платы, одна из которых работает на простом TFTP-сервере, написанном на C++.
U-Boot может загружать ~50MB по TFTP примерно за 7 секунд. Когда он загружается в образ Linux, с которого он только что загрузился по TFTP, это занимает около 2.5 минут.
Я использовал встроенный busybox tftp, так что я подумал, что это может быть проблемой. Поэтому я добавил tftp-hpa в свой образ Linux и попробовал снова с tftp <ipaddr> -m binary -c get <file> и в итоге получил в основном тот же результат.
TFTP-сервер всегда записывает 512-байтные чанки и сообщает о попытках и повторных попытках, которых нет.
Так что я немного в замешательстве, пытаясь объяснить эту разницу. Это все одинаковое оборудование, единственное отличие в том, что одно работает от u-boot, а другое – от Linux.
В чем может быть разница? – есть ли способ протестировать/решить это?
Ответ или решение
Почему TFTP в U-Boot быстрее, чем в Linux
Ситуация, описанная вами, поднимает интересные вопросы о различиях в производительности между TFTP-сервером, работающим в U-Boot, и тем, который используется в Linux. Несмотря на то что оба случая используют один и тот же аппаратный стек, между этими операционными средами существуют важные различия, которые могут объяснить наблюдаемую разницу в скорости передачи данных.
1. Архитектура U-Boot vs. Linux
U-Boot — это специализированная загрузочная среда, оптимизированная для минимизации времени загрузки и максимизации пропускной способности. Основные особенности U-Boot:
-
Низкоуровневый доступ к оборудованию: U-Boot взаимодействует с аппаратными средствами напрямую, без дополнительных слоев абстракции, которые мог бы внедрить полноценный операционная система. Каждый байт, отправляемый или получаемый через TFTP, обрабатывается с минимальной задержкой.
-
Минимальная загрузка системы: U-Boot выполняет только те функции, которые необходимы для загрузки, и не строит дополнительные процессы, которые могут потреблять ресурсы системы. Это создает более эффективный процесс обработки данных, особенно при загрузке больших файлов.
2. Настройки сети и стек
На время передачи файла по сети также влияют настройки сетевой подсистемы:
-
Размер блока: U-Boot часто использует оптимальные настройки для размера блока (например, 512 байт), что соответствует вашему описанию. Однако в Linux-подобных системах, таких как ваша BusyBox или tftp-hpa, настройки могут быть не оптимально настроены изначально. Проверьте параметры передачи, такие как
blksize, и эксперименты с их значениями могут существенно повлиять на производительность. -
Сетевые задержки и конфигурация: В Linux используется более сложный сетевой стек, который может увеличивать задержки в процессе передачи. Проблемы с MTU (Maximum Transmission Unit) или задержки, вызванные обработкой пакетов, могут снизить производительность. Оцените производительность сети с помощью инструментов, таких как
iperf, для измерения пропускной способности и задержек.
3. Нагрузочные факторы
Возможно, на вашем Linux-устройстве происходят другие процессы параллельно:
-
Фоновая нагрузка: На Linux могут выполняться другие процессы, загружающие ЦП или ввод-вывод, что особенно актуально, если у вас есть дополнительные службы или приложения, работающие одновременно с TFTP.
-
Параметры конфигурации BusyBox: Конфигурация BusyBox может влиять на производительность. Убедитесь, что используемая версия и настройки включают оптимизацию для работы с TFTP.
4. Тестирование и устранение неполадок
Для диагностики проблемы попробуйте следующие методы:
-
Логирование и мониторинг трафика: Используйте инструменты для сниффинга сетевого трафика, такие как
tcpdumpилиWireshark, чтобы отследить процесс передачи. Это может показать, есть ли потери пакетов или задержки. -
Тесты с различными клиентами TFTP: Попробуйте другие реализации TFTP-клиентов в Linux, такие как
atftp, и сравните их производительность. -
Профилирование системы: Используйте утилиты для профилирования производительности, такие как
htopилиperf, чтобы увидеть, есть ли узкие места в обработке.
Заключение
Разница в скорости между TFTP в U-Boot и в Linux может быть обусловлена множеством факторов, включая отличия в архитектуре, настройках сети и загрузке системы. Исследование каждого из этих аспектов поможет вам выявить проблемы и оптимизировать передачу данных в вашей Linux-системе. Настройка различных параметров и проведение углубленных тестов может привести к улучшению производительности и значительно сократить время загрузки Linux-образа.