Microsoft оптимизирует ядро Linux для серверных ARM

На конференции Linux Plumbers Conference 2020 разработчики Microsoft рассказали о своем экспериментальном проекте — оптимизации ядра Linux для серверных ARM-процессоров.

С докладом выступил главный менеджер по разработке программного обеспечения Ян Бирман.

По словам специалиста, проект стартовал по внутреннему запросу компании. Linux уже используется в проектах Azure Cloud, Azure Sphere и Windows Subsystem for Linux. Перед командой Бирмана поставили задачу максимизировать производительность облачного сервиса на Linux при использовании процессоров с архитектурой ARM или x86 с 64-битной разрядностью. Разработчикам позволили скомпилировать ядро для операционной системы с собственными параметрами и флагами.

Исходный дистрибутив — Ubuntu 19.10 с предустановленными GCC 9.2.1, binutils 2.33 и kernel 5.3. Процессор сервера — 64-битный ARM Marvell Thunder X2. После мозгового штурма команда решила использовать оптимизацию LTO и PGO для сборки ядра.

Оптимизация профилирования (PGO или FDO) и оптимизация времени связи (LTO или LTCG) существенно замедляют процесс сборки и требует больше оперативной памяти для работы компилятора, но в теории дают прирост скорости выполнения команд на 10-20%. PGO редко используется разработчиками, а LTO не так давно стала применяться для сборки ядер и других пакетов. Ранее разработчики опасались использовать оптимизацию времени связи из-за проблем совместимости в компиляторах GCC и LLVM. Команда Бирмана обратилась за помощью к опытному разработчику ядра Linux Энди Клину, который выпустил патч для корректной работы LTO с ARM-процессорами. Чтобы заставить работать PGO, разработчики изучили документацию и методом проб и ошибок добились стабильной работы.

Завершив сборку ядра, команда протестировала производительность на резидентной системе управления базами данных класса NoSQL с открытым исходным кодом redis. После выполнения различных команд разработчики отчитались о приросте скорости выполнения команд на 5-20%. Данные получены из внутреннего бенчмарк теста redis.


Кстати, не так давно Microsoft выпустила обновление KB4566116 для Windows 10. Апдейт добавляет в 1909 и 1903 версии ОС поддержку подсистемы Windows Subsystem for Linux 2 (WSL 2). Это дает возможность использовать полноценное ядро Linux. Оно в WSL2 не является частью Windows по умолчанию, а загружается динамически и обновляется посредством встроенных в ОС инструментов.

Что еще почитать по теме

T-Rex 27 мая 2021

Уведомление об обработке персональных данных в Роскомнадзор

Кому необходимо подать уведомление в реестр операторов персональных данных. В 152-ФЗ широкое определение обработки. Практически любое действие с персональными данными (далее – ПДн) – обработка.
T-Rex 27 мая 2021
Ульяна Малышева 25 сентября 2020

Как дата-центры снижают негативное воздействие на природу

Дата-центры потребляют 3-5% всего электричества планеты, а в некоторых странах, например в Китае, этот показатель достигает 7%. Электричество нужно центрам обработки данных в режиме 24/7, чтобы обеспе…
Ульяна Малышева 25 сентября 2020

Новое в блоге

Михаил Фомин 24 июня 2022

Docker Swarm VS Kubernetes — как бизнес выбирает оркестраторы

Рассказываем, для каких задач бизнесу больше подойдет Docker Swarm, а когда следует выбрать Kubernetes.
Михаил Фомин 24 июня 2022
Ульяна Малышева 30 сентября 2022

«Нулевой» локальный диск. Как мы запустили облако только с сетевыми дисками и приручили Ceph

Чем хороши сетевые диски и почему именно Ceph, рассказал директор по развитию ядра облачной платформы Иван Романько.
Ульяна Малышева 30 сентября 2022
Валентин Тимофеев 30 сентября 2022

Как проходит онбординг сотрудников ИТО? Что нужно, чтобы выйти на смену в дата-центр

Рассказываем, как обучаем новых сотрудников, какие задачи и испытания проходят инженеры прежде, чем выйти на свою первую смену.
Валентин Тимофеев 30 сентября 2022
T-Rex 28 сентября 2022

Книги по SQL: что почитать новичкам и специалистам

Собрали 6 книг, которые помогут на старте изучения SQL и при углублении в тему.
T-Rex 28 сентября 2022