1. 国产操作系统自主核心能力打磨实践 -TencentOS Server进击之路 蒋彪-腾讯云操作系统研发负责人/OpenCloudOS社区ToC委员

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4. Linux行业背景-前 L1国产发行版不足 L0 L1上游发行版需聚焦创新，投入大，社区版本未 经过大规模生产环境验证，非稳定版本，无法直 接用于生产环境 开源软件社区 上游发行版： L1 Linux内核+GNU组件+ 其他开源组件 L2国产商业版不足 企业版： 发 L2 L1版本加固+技术服务 L2国产商业版本稀缺。主要原因是上游社区维护 能力与投入不足 行 版 社区稳定版(经大规模 验证)：基于L2衍生 玩 L3 家 L4 社区衍生版： 基于L3优化的发行版 其他下游发行版 L3/L4国产发行版不足 RedHat体系 SUSE体系 Debian体系 供应链风险暴露、核心能力不足、国产OS亟待自主 L3/L4社区聚焦版本的稳定和生产价值，但需要依 赖可靠上游版本（商业版本）；

5. Linux行业背景-后 OpenCloudOS覆盖L1\L2\L3全链路，实现全链路国产化，输出生产级可用版本 L0 开源软件社区 上游发行版： L1 Linux内核+GNU组件+ 其他开源组件 行业问题:开源供应链安全风险 OSV商业版 企业版： 发 L2 L1版本加固+技术服务 行 版 社区稳定版(经大规模 验证)：基于L2衍生 玩 L3 家 L4 社区衍生版： 基于L3优化的发行版 X X 其他下游发行版 RedHat体系 SUSE体系 Debian体系 OpenCloudOS体系 红帽不再维护CentOS8；国产OS对其强 依赖，影响较大；充分暴露开源软件供应 链安全风险

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7. TencentOS Server简介 三个时代、十年积累、千万节点 早期 使用开源OS、采购商业OS 2000年 2006年 2010 年 使用开源 采购商业系统 SlackWare 服务难保障 不稳定 无法定制需求 无服务 稳定性不足 云原生创新时代 向外生长、社区生态、自主可控、技术引领 自主研发时代 自主研发运营、持续打磨 2011 2015年 2019年 2020年 2021年 2022年 年 品牌升级为 发布TencentOS OpenCloudOS社区成立 精简内核，稳定性 自研覆盖99% TencentOS Server Server 3 生态共建、引领核心技术 99.999%可用 /性能提升，新硬 对外开源，上线公有 云上主流版本 参与研发OpenCloudOS 云，落地私有云客户 Stream L1上游版本 开始自主研发 发布Tlinux1 tlinux诞生 代替商业系统 发布Tlinux2 支撑微信、QQ、 件支持，功能定制 游戏等核心业务 上游版本： 创新、共建、先进 商用版本： 企业、服务、性能 社区版本： 开源、生态、合作 L1 （上游版本） L2 （商业版本） L3 （社区版本） L4 （衍生版本） 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 OpenCloudOS Stream(OCS) 1000万节点 性 2029 TencentOS Server 3（2020-2029） TencentOS Server 4 （OCS，2024- 2034） OpenCloudOS 8(TS3，2021-2029) OpenCloudOS 2024(TS4?, 2024-2034) 基于OC 8的商业/社区衍生版本 基于OC 2024的商业/社区衍生版本

8. 目录 • • • • Linux行业背景 TencentOS Server简介 经济操作系统打磨实践-降本增效 绿色操作系统打磨实践

9. VMF(VM First)调度器-背景 (CPU全售卖场景) (混部场景) 主机1(离线) 保留核(5%) 主机2(在线) 售卖核 虚拟机 监控进程 管理进程 干扰 大量资源空闲 虚拟机 VCPU VCPU VCPU VCPU Qemu Qemu 系统服务 干扰 Kthreads 干扰 OS 调度器 调度器 (CPU全售卖场景)：5%保留核，干扰严重，实时性差 核心目标：CPU全售卖，微妙级延迟 核心：OS内核调度器 主机3(混部) (混部场景)：大盘资源利用率低(15%)，离线干扰 核心目标：绝对压制离线，业务无感知

10. VMF内核调度器-设计 核心挑战 • CFS无法满足要求，需要重写 • 原因：公平性设计 核心设计（基于任务类型的非公平调度器） • 特征画像->任务分类 • 离线任务绝对低优先级 效果 • VM优先(VM First)，更实时 • 对离线绝对压制，完美隔离 高级特性： • 超线程干扰隔离 • BG饥饿保护 • 超线程协同调度 • 动态MWait … 1024 3 12ms 12ms 任务 优先级 运行时长 延迟敏感 容忍饥饿 抽象建模 1024 3 12ms 0 12ms VCPU 4 长 是 否 VM 1024 12ms 0 无法绝对 压制 延迟12ms! 关键进程饿死 内核线程 普通进程 4/3 1 短 长 是 否 否 否 LL BG (Lowlatency) (BackGround) 离线任务 0 长 否 是 OF (Offline)

11. VMF内核调度器-效果 (全售卖) 实时性（测试工具：cyclictest） 类型 时延 Idle 时延 Busy VMF CFS 116 4689 Overflow 0.28 0.82 Max(us) 452 19969 Overflow 2.2 20 Max(us) • 延迟微妙级，提升1个数量级 • CPU全售卖 (混部) 吞吐性能（测试工具：sysbench） (混部) 现网业务(AMS)压测表现 • 在线业务对离线无感知 • 通过真实业务压测(敏感程度不同) (混部) 资源利用率 • 样板集群CPU达65% ，行业标杆 • 大盘CPU利用率翻倍

12. 如意(RUE)-容器混部-架构 1 场景进阶 虚拟机混部->容器混部-> 多优先级混部 2 架构进阶（三层架构） • 统一优先级 • 资源全隔离 • 服务质量监控框架 3 资源隔离进阶 CPU->内存、IO、网络 (全覆盖) 4 影响力进阶 技术品牌打造：如意(RUE)

13. 如意(RUE)-多优先级混部-经济操作系统 容器1 容器2 AI模型+如意(RUE)，提升资源利用率，降低成本 � � CPU CPU CPU1 2 3 容器1流量突发 跑满所有CPU CPU CPU 4 5 容器2空闲 CPU闲置 CPU 6 弹性CPU 调度 [T1,T2) AI预测模型 云原生 SLI增强 [T3,T4) 不同颜色代表不同业务 � � CPU CPU CPU CPU CPU1 2 3 4 5 临时借用容器2空闲的 容器2空闲 CPU(离线运行) CPU闲置 CPU 6 基于FinOps理念，基于RUE实现多优先级混 部， 打造“经济操作系统”标签 多优先级混部系统(成本大师) Crane(容器管理平台-FinOps基金会) � � CPU CPU CPU1 2 3 容器1负载降低 归还CPU CPU 4 CPU CPU 5 6 容器2负载上升 取回CPU TencentOS RUE 弹性CPU调 度 current 资源request总量减少 optimization 45%左右 云原生SLI增强 Pod规格从8-16核减少为1-4核

14. 内存分级卸载-悟净 •UMRD模块：根据PSI模块提供的 cgroup内存访问延迟敏感性，决策出 对应cgroup中能够回收的页面量。 •Pageout Tiering模块：结合社区 DAMON物理地址监控功能，在待回 收的页面链表中，根据页面冷热频率 （DAMON动态迭代的采样频率）换 出到不同速度的后备设备上。 •SWAP BALANCER模块：每个 SWAP后备设备维护一个LRU链表， 当本SWAP设备快满时，demote冷页 到速度更慢的设备。 内存节省30%+

15. 目录 • • • • Linux行业背景 TencentOS Server简介 经济操作系统打磨实践 绿色操作系统打磨实践-节能低碳

16. 绿色操作系统-系统级能耗优化-悟 能 空闲算力扩缩容 算力分割 排队数据 task task 算力数据 task 延迟数据 Active set Cor e1 Core 2 core 3 core 4 调度器 负载数据 Deactive set HEAD CPU core 0 策略 core 5 Active核：类似客厅，运行业务 Deactive核：类似卧室，深度节能 core 6 缩容 SMT SMT SMT SMT COR E COR E 扩容 SMT SMT COR DI E E 任务迁移 && 中断迁移 SMT SMT COR E 根据算力、task数、延迟，动态调整可运行核数 空闲算力感知设计，完全自适应业务负载，业务侧透明，性能影 响小于1% 根据业务实时负载动态调整cpu core深度睡眠状态、 cpu core 频率以及调整 uncore频率 自动退出机制，轻松应对请求突发高负载场景 提供多个配置接口，用户可结合业务场景敏感度调节节能选项 双平面功耗监控

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