华为代码加速 Linux 核心功能 715 倍！

整理 | 王启隆作为送给全球开发者的圣诞礼物，Linux 在前日发布了 Linux 6.1 内核的稳定版，并开启了 Linux 6.2 的合并窗口。这次更新不仅为广大用户带来了不少新功能与改进，还让许多人开始期盼 Linux 6.2 将会合并哪些令人兴奋雀跃的内容。那么，Linux 6.2 的合并窗口现在都有什么新动向呢？合并华为代码，平均查找性能再提升12 月 14 日，Linux 6.2 合并了一段来源于华为的代码，这段代码将 Linux 6.2 内核函数的速度提高了 715 倍。代码的注释写道：通过华为 Zhen Lei 的贡献，Tux（Linux 的吉祥物小企鹅，全称为tuxedo，此处代指 Linux）在圣诞节期间将 kallsyms_lookup_name 的平均查找性能提高了 715 倍。O(n) 的旧实现升级到了 O(log(n))，同时还支持以前 /proc/kallsyms 上的 旧实现。

文中，kallsyms_lookup_name 是一个函数，用于根据名称查找符号的地址，并可用于查找内核符号表中的任何符号。这段代码将另一个包含索引的数组添加到原始数组，从线性查找变为二分查找，从 O(n) 变为 O(log(n))，以便可以在不影响原始数组顺序的情况下对其进行排序，并提供显着的加速。Zhen Lei 在此前较早的补丁版本发布时，也描述了 kallsyms_lookup_name 是如何优化的：从前，如果我们要搜索一个符号，就需要将 "kallsyms_names" 函数中的符号一个一个展开，然后使用展开后的字符串进行比较。这种线性 查找，就是 O(n)。 但是，如果我们像地址一样按升序对名称进行排序，就可以换成二分查找，既 O(log(n))。随后，为了不改变 “/proc/kallsyms” 的实现，表 kallsyms_names[] 仍需按照升序，与地址一一对应地进行存储。接下来，我添加了数组 kallsyms_seqs_of_names[]，以排序后的姓名序号为索引，对应的内容为排序后的地址序号。举个例子：假设 NameX 在数组 kallsyms_seqs_of_names[] 中的索引为"i"，kallsyms_seqs_of_names[i] 的内容为 "k" ，则 NameX 对应的地址为 kallsyms_addresses[k]。kallsyms_names[] 中的偏移量是 get_symbol_offset(k)。最后，请注意这个优化会让内存的使用量增加 (4 * kallsyms_num_syms) 字节。近期将会发布两个补丁，以减少 (1 * kallsyms_num_syms) 字节并正确处理发生 CONFIG_LTO_CLANG=y 时的情况。通过在 X86 平台上的性能测试，可以得出 kallsyms_lookup_name 的平均查找性能确实提高了 715 倍：以前： 现在：Min =1016, max=90894, avg=7272Min =1014, max=93470, avg=7293在假期合并窗口期间，Linux 内核开发者 Arnd Bergmann 为 Linux 6.2 完成了这次 SoC 更新，而 Linux 之父 Linus Torvalds 已经接受了这些合并请求。本次更新将加入的七种高通骁龙 SoC 分别是：MSM8996 Pro（骁龙 821）SM6115（骁龙 662）SM4250（骁龙 460）SM6375（骁龙 695）SDM670（骁龙 670）MSM8976（骁龙 652）MSM8956（骁龙 650）这些骁龙 SoC 和 Linux 内核目前已支持的高通硬件都有着不少共同之处。与此同时，一些使用这些 SoC 的新设备也成功得到了上游化。包括：索尼的 Xperia 10 IV、5 IV、X 和 X Compact；一加的 OnePlus One、OnePlus 3、OnePlus 3T 和 OnePlus Nord N100；小米的 Mi6；华为手表；谷歌的 Pixel 3a。另外，Linux 6.2 Mainline 终于开始了对 苹果 M1 Pro、M1 Max 和 M1 Ultra SoC 的初步支持。研究 Linux for Apple Silicon macs 的组织群体 Asahi Linux 团队正在开发相关的内核代码，该团体的目标便是将 Linux 移植到更新的 Apple Silicon 驱动的 Mac。如今，更多的代码被上游化至 Linux 6.2，而 Linux 上对苹果 M1 / M2 设备的最佳硬件支持也是来自于 Asahi Linux。还是在 12 月 14 日，Linux 6.2 合并了开源内核图形/显示驱动程序 Direct Rendering Manager（DRM）。英特尔的锐炫系列显卡（DG2/Alchemist）所使用的 Arc Graphics 驱动也终于不再是“实验性”了。以前的 Linux 内核如果想支持锐炫 Arc 系列显卡，那就必须通过 选项i915.force_probe= 来强制启用“实验性”硬件支持。但是，在 Linux 6.2 及以后版本中， 锐炫 的离散图形处理器被认为足够稳定，可以在默认情况下启用。 从此以后，运行 Linux 6.2+ 和 Mesa 22.3+ 时也可以享受 Arc Graphics 驱动带来的图形优化了。另一个重大更新自然就是 Linux 6.2 开始初步支持英伟达 RTX 30 “Ampere” 的加速，将其进行了上游化。虽然 RTX 40 早已发布，但还有不少人仍持有着 30 系显卡；使用 Nouveau 的 RTX 30 系列依赖于英伟达几个月前发布的纯二进制固件进行加速，并且 Nouveau Gallium3D 还在 Mesa 中支持 OpenGL。这是 Linux 6.2 为广大开发者准备的圣诞礼物。值得一提的是，Linux 6.2 的模块代码还包含一个次要的引导优化，可以减少大约 30 毫秒的引导时间。参考链接：https://www.phoronix.com/news/Linux-6.2-Arm-SoC-Updateshttps://www.phoronix.com/news/Linux-6.2-DRM

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