Seeder与Linux内核随机数产生器
Seeder是一个Android系统加速软件,由XDA首发。在网上查了很多资料,也看了很多反馈,网友们评论褒贬不一,有说系统速度明显改善的,也有说安装之后压根不起作用的。对这种神奇的东西充满了好奇,现在就来研究一下这东西到底神马原理。
根据xda作者的原帖帖,大概是这样的:
主要优化的内容有2项:
a.优化了RNG(随机数生成器),这里针对的Android系统迟滞是由于JVM和组件经常读取的dev/random设备(RNG)阻塞造成的。作者使用不会发生阻塞的/dev/urandom来生成entropy,每秒钟填充一次/dev/random,来解决这个问题。ICS以后,系统JVM和组件基本不再使用dev/random,所以情况相对不严重。但是ICS还是会由于其他程序消耗完entropy,可能需要等待entropy的生成。结论是a优化主要针对4.0之前的系统,4.0之后的系统在理论上效果比2.3小很多。
b.增加了存储设备MMC的IO队列长度(原帖说部分用户在大量IO操作时可明显改善性能),理论上可以优化Governor(调度器)的调度结果,合并重复的IO操作。
又查了一下有关Linux随机数生成器的资料,大体上是这样的:
Linux内核实现了一个随机数产生器,从理论上说这个随机数产生器产生的是真随机数。对于需要真随机数的程序,都不能允许使用伪随机数。为了获得真正意义上的随机数,需要一个外部的噪声源。Linux内核找到了一个完美的噪声源产生者--就是使用计算机的人。
我们在使用计算机时敲击键盘的时间间隔,移动鼠标的距离与间隔,特定中断的时间间隔等等,这些对于计算机来讲都是属于非确定的和不可预测的。内核根据这些非确定性的设备事件维护着一个熵池,池中的数据是完全随机的。当有新的设备事件到来,内核会估计新加入的数据的随机性,当我们从熵池中取出数据时,内核会减少熵的估计值。
如果我们完全不操作计算机会如何呢?也就是作为噪声源的产生者,我们完全不去碰键盘,鼠标等外设,不让熵池获得新的数据,这个时候如果去熵池取数据内核会如何反应? 内核在每次从熵池中取数据后都会减少熵的估计值,如果熵估计值等于0了,内核此时可以拒绝用户对随机数的请求操作
有关/dev/random和/dev/urandom
这两个特殊设备都是字符型设备。我们可以在用户空间通过read系统调用读这两个设备文件以此获取随机数。这两个设备文件的区别在于:如果内核熵池的估计值为0时, /dev/random将被阻塞,而/dev/urandom不会有这个限制
具体试用:
作者说在Android2.3系统效果最明显,那我就用2.3做测试。机型:Moto里程碑3(OMAP4430@1200MHz、PowerVR SGX540@300MHz)
首次打开此软件后,显示可用熵300左右
开启优化,可用熵瞬间达到4096,并维持在4096,在这种状态下折腾了几个消耗可用熵以及IO的程序,比如微信、浏览器和QQ,感觉和没优化差不多
关闭优化,可以看到可用熵开始下降,打开微信-1000左右,折腾一下QQ-1000左右,最终降到400左右。每次用手触摸屏幕(毫无意义的瞎按),可用熵会增加20-50左右,看来前面的理论是正确的。随后折腾一圈浏览器,照相机等软件后,发现可用熵竟然高达1500左右,也就是说没有出现过因可用熵不足导致线程阻塞的情况,实际使用中在这期间没有出现过卡顿
以上仅为手动测试,下面来个数据测试,安兔兔跑分。当然也是优化和未优化的对比,左图为未优化,右图为优化后数据
看这个跑分图首先应该树立一个观点,那就是偏差小于3%完全可以认为是误差而不必考虑
根据Seeder的第二条优化(IO优化),重点应该是看IO数据,我们可以看到,从190分提升到195分可以认为是测试误差,从另一点来看,SD卡(其实是手机内部存储)的读写速度均有明显下降趋势,这条优化貌似站不住脚。从总分上来看,7383下降到7342也可以认为是测试误差,也就是说Seeder在当前测试环境下没有起作用
总结一下:
通过以上可以看出,从工作原理上讲,Seeder打破了原有的随机数生成规律,使得系统在无任何操作时也能产生随机数(这么来说就是为随机数了),如果随机数产生不足的话,这确实可以在一定程度上改善线程阻塞情况的发生。但是测试中并没有出现随机数产生不足的情况,这样来说Seeder对于优化Android2.3系统可能帮助很小
从实际使用中来看,即使在作者认为最有效果的Android2.3环境下,无论从理论上分析还是具体使用中,Seeder并不能发挥本身设计的作用
Linux之所以使用真随机数意义在于安全性,如果Seeder改变了这一点,却仅仅带来安全性下降而不能带来性能的提升,那我想,应该还是不用Seeder更好一些
好专业的啊,支持一下
速度由硬件决定。加速会导致发热吧。曾经用过windows加速器,电脑立即发热,害怕爆炸啊
这个貌似是系统设计问题,安全与性能之间的取舍问题,不过Android2.3貌似做的不错,不需要这样优化