В ядре Linux оптимизирована реализация алгоритма CRC32C

Для включения в состав будущей ветки ядра Linux 6.13 предложен патч с переработанной реализацией алгоритма нахождения контрольной суммы CRC32C. Код реализации CRC32C уменьшен примерно в 10 раз (с 4546 до 418 байт). При выключенной защите retpoline от атак класса Spectre прирост производительности при использовании новой реализации достигает 11.8% на процессорах AMD Zen 2, 6.4% — Intel Emerald Rapids и 4.8% Intel Haswell. При включении retpoline прирост производительности более заметен и достигает 66.8% на системах с процессорами Intel Emerald Rapids, 35.0% — Intel Haswell и 29.5% — AMD Zen 2.


    retpoline enabled  |   512 |   833 |  1024 |  2000 |  3173 |  4096 |
  ---------------------+-------+-------+-------+------ +-------+-------+
  Intel Haswell        | 35.0% | 20.7% | 17.8% |  9.7% | -0.2% |  4.4% |
  Intel Emerald Rapids | 66.8% | 45.2% | 36.3% | 19.3% |  0.0% |  5.4% |
  AMD Zen 2            | 29.5% | 17.2% | 13.5% |  8.6% | -0.5% |  2.8% |

   retpoline disabled: |   512 |   833 |  1024 |  2000 |  3173 |  4096 |
  ---------------------+-------+-------+-------+------ +-------+-------+
  Intel Haswell        |  3.3% |  4.8% |  4.5% |  0.9% | -2.9% |  0.3% |
  Intel Emerald Rapids |  7.5% |  6.4% |  5.2% |  2.3% | -0.0% |  0.6% |
  AMD Zen 2            | 11.8% |  1.4% |  0.2% |  1.3% | -0.9% | -0.2% |

Изначальный вариант CRC32C включал 128 развёрнутых циклов (unroll), что приводило к довольно большому коду. Так как современные процессоры c поддержкой выполнения инструкций не по порядку (out of order) могут выполнять команды параллельно, подобная оптимизация команд перехода в циклах получилась избыточной и приводила лишь к чрезмерно большому коду. Вместо 128 итераций в новом варианте было оставлено только 4, что не только сильно сократило объем кода, но и ускорило выполнение операции.

Источник: http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml? num=62123

©  OpenNet