Die Implementierung des CRC32C-Algorithmus im Linux-Kernel wurde optimiert.

Um Teil des zukünftigen Kernel-Zweigs von Linux 6.13 zu werden, wurde ein Patch mit einer überarbeiteten Implementierung des CRC32C-Checksumme-Algorithmus vorgeschlagen. Der Code für die CRC32C-Implementierung wurde um etwa das Zehnfache verkleinert (von 4546 auf 418 Byte). Bei deaktiviertem Retpoline-Schutz gegen Spectre-Angriffe beträgt der Leistungszuwachs bei Verwendung der neuen Implementierung 11,8 % auf AMD Zen 2-Prozessoren, 6,4 % auf Intel Emerald Rapids und 4,8 % auf Intel Haswell. Mit aktivem Retpoline wird der Leistungszuwachs deutlicher und erreicht 66,8 % auf Systemen mit Intel Emerald Rapids-Prozessoren, 35,0 % auf Intel Haswell und 29,5 % auf AMD Zen 2. retpoline aktiviert | 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 deaktiviert: | 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 %

Die ursprüngliche Version von CRC32C umfasste 128 entrollte Schleifen (unroll), was zu einem ziemlich großen Code führte. Da moderne Prozessoren Mit Unterstützung für die Ausführung von Befehlen nicht in der Reihenfolge (out of order) können Befehle parallel ausgeführt werden. Eine solche Optimierung von Sprungbefehlen in Schleifen erwies sich als überflüssig und führte nur zu übermäßig umfangreichem Code. Anstelle von 128 Iterationen wurden im neuen Ansatz nur 4 beibehalten, was nicht nur das Codevolumen erheblich reduzierte, sondern auch die Ausführung der Operation beschleunigte.

Quelle: opennet.ru