没有低延迟内核的Linux音乐生产工作流

Question

我想在我的linux上做一些音乐创作，但是我在试图安装和使用一个低延迟内核时遇到了不稳定(系统冻结，可能是由于与nvidia专有图形驱动程序的冲突)。所以在我看来，我有三个选择：

1. 要么使用我当前的系统，即普通的通用内核
2. 安装像Ubuntustudio这样的专用音频发行版
3. 在我当前的系统上安装低延迟内核，但是禁用我的显卡。

选项2涉及重新分区等，所以我想避免这种情况，而且选项3非常难看，而且使用起来很乏味。因此，我想知道，如果我选择1，我错过了什么不使用低延迟内核的音乐制作？(一般情况下)和w.r.t.特别是linux工具链)？

如果我选择使用一个通用内核来制作音乐，有什么副作用，我可以期望一个低延迟的内核能够解决这个问题吗？我不能有效地使用杰克吗？我能录下来吗？我的录音会有延迟吗？噪音/跳过/屏幕？midi通过钢琴键盘输入的准确性会受到影响吗？

PS。这个问题是从music.SE交叉，根据那里的评论，这可能是一个更合适的论坛。我会对这里的人的意见感兴趣，关于音乐制作的linux工作流是否适合这个论坛。

Answer 1

你的问题不清楚，但我会对它作一些解释，以便你将来能提出一个更好的问题。我认为，在事实发生后，不要把这个问题变成别的问题是有道理的。

low-latency内核可以以较低的延迟处理中断和短任务。它不是在Ubuntu上使用真正的实时内核补丁，而是所谓的PREEMPT配置。其思想是，如果没有PREEMPT支持，一旦内核开始执行某些syscall，即使硬件请求出现(例如MIDI命令)，它也不会被中断。有了PREEMPT，系统电话将在需要时被中断。

如果运行无法中断任何syscalls的通用内核，则可以获得的最大延迟是系统中任何进程的最大长度syscall。因此，很难假设任何关于延迟的事情，而解决方法通常是使用更大的缓冲区，这显然会给音频处理造成更长的延迟。

使抢占成为可能所需的内核特性会导致CPU总使用量的一些开销(可能为0-2%)，这也是在通用内核中没有启用这些特性的原因。此外，先发制人更容易触发内核中一些未知的编程错误.这是因为syscalls可能会被中断，而编写错误的内核代码只有在代码从未中断时才能意外地工作(例如，它不会为某些共享结构获取内存锁，除非syscall中断，但如果syscall被中断，共享结构可以由多个CPU核心同时修改)。

我不知道NVIDIA驱动程序的当前情况，但是，例如，VirtualBox内核驱动程序过去在低延迟内核方面有很大的问题，因为这些驱动程序中有很多bug。现在，VirtualBox内核驱动程序在low-latency内核中的工作似乎要好得多--我已经几年没有遇到任何问题了。

如果您没有损坏的设备驱动程序，并且希望对硬件中断进行低延迟处理，那么您肯定希望一直使用低延迟内核。

我有一个廉价的USB附加麦克风，并使用主板集成声卡的音频输出，这足以获得充分的10毫秒的潜伏期，从麦克风录音音频到声卡播放它后，音频通过整个脉冲音频堆栈。有了更好的硬件，你应该能够得到不到2毫秒的延迟，特别是杰克。

TL;DR:低延迟内核应该会减少所有操作的延迟，但是它会稍微增加CPU的使用。没有low-latency内核，传入数据的最大延迟取决于整个系统的最大syscall延迟。如果你对背景过程不小心，你最终会出现声音跳过或随机延迟的MIDI行为。使用low-latency内核，在内存耗尽之前，后台作业并不重要。除非你在做高性能计算(HPC)或我的密码硬币，否则你通常想要比最大CPU吞吐量更低的延迟，所以不使用低延迟内核的唯一理由应该是糟糕的设备驱动程序。

如果在低延迟内核中出现音频跳过或延迟问题，我建议使用开源GPU驱动程序( NVIDIA GPU的新驱动程序)进行测试，如果问题消失，您就会发现问题所在。

我在我的所有系统上运行低延迟内核大约有十年了，我对它比使用通用内核要高兴得多。

检查你的内存时钟；低延迟内核可能会对你的主板造成更多的尖峰电源需求，如果你的主板或PSU电源传输不够好，尝试运行内存时钟很高可能会导致内存错误，这将导致各种随机不稳定。尝试在压力测试模式下运行mprime，在后台使用至少50%的内存，同时执行其他任务--如果它检测到任何错误，那么RAM就不能正常工作，如果您想要一个稳定的系统，就不应该运行低延迟或通用内核。通用内核对硬件的要求可能较低，您将看到错误内存中的错误较少，但请放心，即使使用通用内核，它迟早也会导致问题。