Система Gentoo с KDE 4.7.0. на нетбуке asus n10j

Странно, пытался собрать ядро с похожими флагами, прописывал их в переменные $(CFLAGS_MODULE) и $(CFLAGS_KERNEL) в /usr/src/linux/Makefile, ядро не грузилось даже с "-O3 -march=atom" (мгновенно перезагружалось, возможно, это даже граб не мог загрузить образ почему-то).

Я делал так:

В Makefile в исходниках ядра ищем эти строки

HOSTCC       = gcc
HOSTCXX      = g++
HOSTCFLAGS   = -Wall -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes -O2 -fomit-frame-pointer
HOSTCXXFLAGS = -O2

Меняем на это (для gcc 4.5.3)

HOSTCC       = gcc
HOSTCXX      = g++
HOSTCFLAGS   = -O3 -march=native -mtune=native -fomit-frame-pointer -pipe --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -mmmx -msse -msse2 -msse3 -mssse3 -ffast-math -mfpmath=both -fexcess-precision=fast -fmerge-all-constants -fno-gcse -funroll-all-loops -g0 -Wno-all
HOSTCXXFLAGS = -O3 -march=native -mtune=native -fomit-frame-pointer -pipe --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -mmmx -msse -msse2 -msse3 -mssse3 -ffast-math -mfpmath=both -fexcess-precision=fast -fmerge-all-constants -fno-gcse -funroll-all-loops -g0 -Wno-all

Проверял на 3-х ядрах 2.6.38-r6, 2.6.39-r3 и 3.0.4 - производительность реально увеличивается. При хорошо настроенном .config ядро можно собрать минут за 20-25.

>HOSTCFLAGS

С этими флагами, вообще-то, собираются вспомогательные программы для компьютера, на котором будет производиться сборка ядра. К таким программам, например, относится mconf (make menuconfig). На сборку самого ядра и модулей они не влияют.

производительность реально увеличивается

Так что в это не верю.

При хорошо настроенном .config ядро можно собрать минут за 20-25.

Ну так всегда же так было.

Я ж не профи. Все методом научного тыка, вычитывания документации и анализом решений найденных через интернет. Этот вариант найден в интернет, если не ошибаюсь megabaks тоже на это ссылался. Попробую конечно порыться в доках по ядру насчет этого. Странно, но раньше вроде работало. Протестировать можно тем же nbench, скомпилированным один раз и запущенным на ядрах с разными параметрами. Будем значит перепроверять.

P.S. У меня вопрос. Если не сложно конечно и будет 9 минут свободных. Можете замерить время time emerge binutils-2.20.1-r1? Не могу понять раньше уходило около 6 минут, но к сожалению не помню на какой версии binutils проверял. Сейчас за 8мин53сек компилируется и устанавливается даже со стандартными параметрами -O2, причем разницы по времени никакой нет, что -O3, что -O2.

Выставил эти флаги в Makefile. Поставил собираться. Пока пишет только, что меняет 387 на sse команды.

Можете замерить время time emerge binutils-2.20.1-r1?

real    16m26.740s
user    22m12.837s
sys     3m9.715s

Многовато что-то — 16 минут.

>Пока пишет только, что меняет 387 на sse команды.

Да, у меня тоже такое было. Почему-то он упорно не хочет работать с -mfpmath=both. Заменил на -mfpmath=sse.

Очень странно.. У меня /var/tmp/portage вынесены в tmp, да при -O3 использую еще и -pipe, так как чуток быстрее получается, ну и своп 2*4Гб, но своп не задействуется в этом случае. Скорее всего в фоне что-нибудь выполнялось. Например, prelink любит себя так запускать.

А ядро уже запускал или пока сборка? Ежели не запустится этот пункт уберу первым.

У меня тоже /tmp/portage в tmpfs, -pipe есть, своп не нужен, в фоне были KDE и firefox; prelink не юзаю.

Еще не понравилась запись в Makefile:

CFLAGS_GCOV	= -fprofile-arcs -ftest-coverage

Эти параметры немного замедляют программы на atom судя по моим пробам.

>А ядро уже запускал или пока сборка?

Да, я же говорил, что запускал. Сначала написал ‘-O3 -march=atom -pipe -fomit-frame-pointer -fexcess-precision=fast -mmmx -mssse3 -mfpmath=sse -fmerge-all-constants -g0’, при загрузке образа грабом ребутнулось. В результате сократил до ‘-O3 -march=atom’, всё равно не взлетело. Запустилось только после сборки с пустыми флагами.

Ворнинги при -mfpmath=both означают лишь то, что реально используется -mfpmath=sse. Что с ним, что без него, всё равно не завелось.

Скорее всего firefox так сильно откушал( Кде кушает много меньше.

>Еще не понравилась запись в Makefile:

Надо ещё посмотреть, где реально используются эти флаги. Может, они включаются только при включении какой-то опции в конфиге.

Понял. Решил накатить эти параметры на ядро 3.0.4. Будем посмотреть как оно, но gcc молотит пока еще.

Ругнулось на большой файл установки:

ld: Setup too big! ld: Setup too big! make[1]: *** [arch/x86/boot/setup.elf] Ошибка 1 make: *** [bzImage] Ошибка 2

У меня получилось ускорить ядро.

С этими параметрами ядро gentoo 3.0.4 собралось и работает хорошо:

CFLAGS_MODULE   = -O2 -march=native -mtune=native --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -fmerge-all-constants -finline-functions -funswitch-loops -fpredictive-commoning -fgcse-after-reload -fipa-cp-clone -fno-gcse
CFLAGS_KERNEL	= -O2 -march=native -mtune=native --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -fmerge-all-constants -finline-functions -funswitch-loops -fpredictive-commoning -fgcse-after-reload -fipa-cp-clone -fno-gcse

Разница между

-O3 -march=native -mtune=native -fomit-frame-pointer -pipe --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -mmmx -msse -msse2 -msse3 -mssse3 -ffast-math -mfpmath=both -fexcess-precision=fast -fmerge-all-constants -fno-gcse -funroll-all-loops -g0 -Wno-all

и

-O2 -march=native -mtune=native --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -fmerge-all-constants -finline-functions -funswitch-loops -fpredictive-commoning -fgcse-after-reload -fipa-cp-clone -fno-gcse

составляет:

-mmmx -msse -msse2 -msse3 -mssse3 -ffast-math -mfpmath=both -fexcess-precision=fast -funroll-all-loops -ftree-vectorize -g0 -Wno-all

А вот новый рекорд для atom n270 без железного разгона:

BYTEmark* Native Mode Benchmark ver. 2 (10/95)
Index-split by Andrew D. Balsa (11/97)
Linux/Unix* port by Uwe F. Mayer (12/96,11/97)

TEST                : Iterations/sec.  : Old Index   : New Index
                    :                  : Pentium 90* : AMD K6/233*
--------------------:------------------:-------------:------------
NUMERIC SORT        :          575.16  :      14.75  :       4.84
STRING SORT         :           131.8  :      58.89  :       9.12
BITFIELD            :      2.9781e+08  :      51.09  :      10.67
FP EMULATION        :          115.04  :      55.20  :      12.74
FOURIER             :          8185.7  :       9.31  :       5.23
ASSIGNMENT          :          18.504  :      70.41  :      18.26
IDEA                :          2131.5  :      32.60  :       9.68
HUFFMAN             :          1041.4  :      28.88  :       9.22
NEURAL NET          :          10.727  :      17.23  :       7.25
LU DECOMPOSITION    :          554.08  :      28.70  :      20.73
==========================ORIGINAL BYTEMARK RESULTS==========================
INTEGER INDEX       : 39.949
FLOATING-POINT INDEX: 16.636
Baseline (MSDOS*)   : Pentium* 90, 256 KB L2-cache, Watcom* compiler 10.0
==============================LINUX DATA BELOW===============================
CPU                 : Dual GenuineIntel Intel(R) Atom(TM) CPU N270   @ 1.60GHz 800MHz
L2 Cache            : 512 KB
OS                  : Linux 3.0.4-gentoo
C compiler          : i686-pc-linux-gnu-gcc
libc                : 
MEMORY INDEX        : 12.111
INTEGER INDEX       : 8.615
FLOATING-POINT INDEX: 9.227
Baseline (LINUX)    : AMD K6/233*, 512 KB L2-cache, gcc 2.7.2.3, libc-5.4.38
* Trademarks are property of their respective holder.

Т.е. таки работает с ‘-O2’? Надо тоже попробовать, видимо, ядру не нравится ‘-O3’. Какой же там, оказывается, быдлокод: вся система собрана с -O3, и всё работает, а ядро даже не грузится.

Кстати, посмотрел, какие флаги выставляются независимо от $(CFLAGS_KERNEL). Из важного там есть: ‘-fno-strict-aliasing -fno-common -fno-delete-null-pointer-checks -O2 -m32 -msoft-float -mregparm=3 -freg-struct-return -mpreferred-stack-boundary=2 -march=atom -mtune=atom -maccumulate-outgoing-args -Wa,-mtune=generic32 -ffreestanding -fstack-protector -pipe -fno-asynchronous-unwind-tables -mno-sse -mno-mmx -mno-sse2 -mno-3dnow -Wframe-larger-than=1024 -fomit-frame-pointer -fno-strict-overflow -fconserve-stack’. Т.е. ‘-O2 -march=atom -pipe -fomit-frame-pointer’ можно не выставлять, т.к. они уже есть, а всякие -mmmx, -msse нельзя выставлять (недаром же их выключили принудительно).

Да работает, причем практически на полном варианте -O3:

Это разница между -O2 и -O3, документированная в руководстве к gcc 4.5.3:

-O3
Optimize yet more. -O3 turns on all optimizations specified by -O2 and also turns on the -finline-functions, -funswitch-loops, -fpredictive-commoning, -fgcse-after-reload, -ftree-vectorize and -fipa-cp-clone options. 
[/code/

У меня в ядре из этого присутствует -O2 -finline-functions -funswitch-loops -fpredictive-commoning -fgcse-after-reload, -ftree-vectorize -fipa-cp-clone options, т.е выкинут только один параметр векторизации -ftree-vectorize

Какой загрузчик? У меня grub legacy, и не загрузилось даже с ‘-O3 -march=atom’, т.е. по сути с ‘-O3’, хотя если оставить пустые CFLAGS, всё работает. Вылетает ещё при загрузке ядра грабом.

У мну тоже первый grub. Мы не поняли друг-друга. С полным -O3 у меня тоже не загрузилась система. -O3 я заменил серией ключей, которая не включила в себя параметр векторизации -ftree-vectorize. И тогда все заработало.

Я оставляю все хорошие опции, даже если они есть по умолчанию. Всегда есть шанс, что их могут забыть включить. Есть мысли какие опции еще желательно проверить?

В общем, собрал nbench с такими флагами: ‘-O3 -march=atom -pipe -fomit-frame-pointer -fexcess-precision=fast -mmmx -mssse3 -mfpmath=sse -fmerge-all-constants -ftree-vectorize -g0 -ffast-math’, ядро с ‘-fexcess-precision=fast -fmerge-all-constants -ftree-vectorize -g0’, загрузилось, вот результат (с разгоном, правда):

BYTEmark* Native Mode Benchmark ver. 2 (10/95)
Index-split by Andrew D. Balsa (11/97)
Linux/Unix* port by Uwe F. Mayer (12/96,11/97)

TEST                : Iterations/sec.  : Old Index   : New Index
                    :                  : Pentium 90* : AMD K6/233*
--------------------:------------------:-------------:------------
NUMERIC SORT        :          671.52  :      17.22  :       5.66
STRING SORT         :          146.98  :      65.67  :      10.17
BITFIELD            :      2.6291e+08  :      45.10  :       9.42
FP EMULATION        :           127.8  :      61.32  :      14.15
FOURIER             :          9130.8  :      10.38  :       5.83
ASSIGNMENT          :          16.965  :      64.56  :      16.74
IDEA                :            2497  :      38.19  :      11.34
HUFFMAN             :          1200.6  :      33.29  :      10.63
NEURAL NET          :          11.346  :      18.23  :       7.67
LU DECOMPOSITION    :          543.04  :      28.13  :      20.31
==========================ORIGINAL BYTEMARK RESULTS==========================
INTEGER INDEX       : 42.651
FLOATING-POINT INDEX: 17.461
Baseline (MSDOS*)   : Pentium* 90, 256 KB L2-cache, Watcom* compiler 10.0
==============================LINUX DATA BELOW===============================
CPU                 : Dual GenuineIntel Intel(R) Atom(TM) CPU N280   @ 1.66GHz 1880MHz
L2 Cache            : 512 KB
OS                  : Linux 3.0.4-gentoo-00
C compiler          : i686-pc-linux-gnu-gcc
libc                :
MEMORY INDEX        : 11.704
INTEGER INDEX       : 9.911
FLOATING-POINT INDEX: 9.685
Baseline (LINUX)    : AMD K6/233*, 512 KB L2-cache, gcc 2.7.2.3, libc-5.4.38
* Trademarks are property of their respective holder.

-O3 я заменил серией ключей, которая не включила в себя параметр векторизации -ftree-vectorize. И тогда все заработало.

Странно, но у меня заработало с -ftree-vectorize.

Всегда есть шанс, что их могут забыть включить.

-pipe всегда включено, -O2/-Os зависит от конфига, -march тоже, -fomit-frame-pointer тоже. Нехорошо переопределять значения, заданные при конфигурации.

Есть мысли какие опции еще желательно проверить?

А хз, вроде, больше ничего важного и нет.

Странно, что без разгона на обычных 1600Мгц (супротив ускоренного до 1880Мгц atom n280) часть тестов на atom n270 быстрее. Эх! Мне бы тоже ввернуть рабочие 2ГГц в свой линукс...

Может какой ключ не указан? Ядро уже перекомпилировано с новыми параметрами? По идее-то atom n280 должен быть побыстрее 270-го.

Надо тогда попробовать и мне добавить -ftree-vectorize в ключи компиляции ядра. Получается, что разница в -O2 и -O3 еще больше, но это не документировано.

Ключи для компиляции ядра -ffast-math -fexcess-precision=fast и -ftree-vectorize выдали нулевой прирост производительности, но с -ftree-vectorize все же ядро собралось и запустилось.

Удалось собрать ядро 3.0.4 с этими параметрами:

CFLAGS_MODULE   =  -O3 -march=native -mtune=native -fomit-frame-pointer -pipe --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -fexcess-precision=fast -ffast-math -mfpmath=387 -finline-functions -ftree-vectorize -fmerge-all-constants -fno-align-functions -funswitch-loops -fpredictive-commoning -fgcse-after-reload -fipa-cp-clone -fno-gcse -g0 -Wno-all -mcx16 -msahf -mstackrealign -mpc64

CFLAGS_KERNEL	= -O3 -march=native -mtune=native -fomit-frame-pointer -pipe --param l1-cache-line-size=64 --param l1-cache-size=24 --param l2-cache-size=512 -fexcess-precision=fast -ffast-math -mfpmath=387 -finline-functions -ftree-vectorize -fmerge-all-constants -fno-align-functions -funswitch-loops -fpredictive-commoning -fgcse-after-reload -fipa-cp-clone -fno-gcse -g0 -Wno-all -mcx16 -msahf -mstackrealign -mpc64

Но разницы не заметил от предыдущего варианта.