Linux 6.13-rc3 исправляет дорогостоящую обработку CPUID на процессорах Sapphire Rapids

16 декабря 2024, 21:33 / Технологии → Новости / Технологии

Команда Linux

Thumbnail: Linux Linux (/ˈlɪnəks/ [ˈlɪnəks] или [ˈlɪnʊks]), Ли́нукс) — семейство Unix-подобных операционных систем на базе ядра Linux, включающих тот или иной набор утилит и программ проекта GNU, и, возможно, другие компоненты. Как и ядро Linux, системы на его основе как правило создаются и распространяются в соответствии с моделью разработки свободного и открытого программного обеспечения. Linux-системы распространяются в основном бесплатно в виде различных дистрибутивов — в форме, готовой для установки и удобной для сопровождения и обновлений, — и имеющих свой набор системных и прикладных компонентов, как свободных, так возможно и собственнических. Появившись как решения вокруг созданного в начале 1990-х годов ядра, уже с начала 2000-х годов системы Linux являются основными для суперкомпьютеров и серверов, расширяется применение их для встраиваемых систем и мобильных устройств, некоторое распространение системы получили и для персональных компьютеров. Википедия

опубликовала промежуточную версию Linux 6.13-rc3, чтобы исправить «уморительную» ошибку в коде виртуальной машины на базе ядра — сообщает Phoronix, из-за которой на обработку обновлений CPUID на процессорах Sapphire

Thumbnail: Sapphire Technology Sapphire Technology (藍寶科技) — крупнейший в мире поставщик видеокарт на базе AMD Radeon, штаб-квартира расположена в Гонконге. Компания специализируется на производстве видеокарт для персональных компьютеров, рабочих станций, материнских плат, ТВ-тюнеров и ЖК-дисплеев. Завод Sapphire Technology расположен в городе Дунгуань и обладает производственной мощностью в 1,8 млн. видеокарт в месяц. Википедия

Rapids уходит значительно больше времени, чем должно быть, в результате чего более старые процессоры Skylake

Skylake — кодовое название шестого поколения микроархитектуры центральных процессоров Intel Core, которая является четвёртым значительным изменением микроархитектуры Core согласно стратегии разработки микропроцессоров «Тик-так» компании Intel вслед за «тиком» Broadwell без изменения технологического процесса 14-нм. Будут представлены следующие серии чипов: Skylake-S (LGA 1151) — для настольных ПК; Skylake-U (BGA 1356) — для мобильных устройств (ультрабуки, тонкие и лёгкие ноутбуки); Skylake-H (BGA 1440) — высокопроизводительные лэптопы; Skylake-Y (BGA 1515) — безвентиляторные устройства, планшеты и гибридные гаджеты. Первые процессоры архитектуры Skylake Core i7-6700K и Core i5-6600K ожидаются в августе 2015 года вместе с сопутствующим выпуском чипсета Z170. Между 30 августа и 5 сентября 2015 года Intel выпустит чипы Core i7-6700/6700T, Core i5-6600, 6500, 6400, 6600T, 6500T и 6400T с системной логикой H170 и B150. Википедия

стали в 4 раза быстрее с точки зрения затрат CPUID.

Phoronix сообщает, что инженеры Google изначально обнаружили эту техническую проблему в том, как Sapphire Rapids обрабатывает информацию CPUID во вложенных виртуальных машинах. В частности, Шон Кристоферсон из Google утверждает: «В Emerald Rapids от Intel CPUID *дико* затратен, до такой степени, что пересчет смещений и размеров XSAVE приводит к 4-кратному увеличению задержки вложенных VM-Enter и VM-Exit (вложенные переходы могут вызывать xstate_required_size() несколько раз за переход) по сравнению с использованием кэшированных значений. Проблему легко увидеть, запустив `perf top` во время запуска вложенных переходов: kvm_update_cpuid_runtime() показывает колоссальные 50%...»

Эта ошибка/регрессия производительности, как предполагается, не будет исправлена до Linux 6.14, но проблема достаточно серьезна, чтобы разработчики Linux временно исправили исходное ядро Linux 6.13. Обновление 6.13-rc3 кэширует данные CPUID на процессорах Sapphire Rapid, ускоряя этот процесс. Реализация полного исправления в Linux 6.14 приведет к полному удалению всех CPUID, вложенных в VM-Enter и VM-Exit.

Для тех, кто не знает, CPUID — это инструкция, которая позволяет программному обеспечению обнаруживать сведения о процессоре, на котором оно работает. На Sapphire Rapids программное обеспечение, считывающее информацию о процессоре с помощью инструкции CPUID, занимает до 4 раз больше времени, чем на гораздо более старых процессорах Skylake. Это происходит только внутри вложенных переходов виртуализации, которые происходят только тогда, когда виртуальная машина работает внутри виртуальной машины.

Linux 6.13-rc3 поставляется с различными другими исправлениями ошибок/регрессий. Однако обходной путь кэширования для дорогостоящей обработки CPUID, по-видимому, является одним из наиболее важных обновлений ядра. Опять же, эта техника кэширования является всего лишь обходным путем, с полным исправлением проблемы в Linux 6.14.

Источник: Tomshardware.com