Мінімальний синтетичний орієнтир: LD проти золота проти LLVM LLD
Результат:
- золото було приблизно в 3 рази до чотирьох швидше для всіх значень, які я намагався використовувати,
-Wl,--threads -Wl,--thread-count=$(nproc)щоб увімкнути багатопоточність
- LLD був приблизно вдвічі швидший за золото!
Перевірено на:
- Ubuntu 20.04, GCC 9.3.0, binutils 2.34,
sudo apt install lldLLD 10
- Ноутбук Lenovo ThinkPad P51, процесор Intel Core i7-7820HQ (4 ядра / 8 потоків), 2x оперативної пам'яті Samsung M471A2K43BB1-CRC (2x 16GiB), твердотільний диск Samsung MZVLB512HAJQ-000L7 (3000 МБ / с).
Спрощений опис базових параметрів:
- 1: кількість об'єктних файлів із символами
- 2: кількість символів у файлі об’єкта постачальника символів
- 3: кількість об'єктних файлів з використанням усіх наданих символів
Результати для різних параметрів тесту:
10000 10 10
nogold: wall=4.35s user=3.45s system=0.88s 876820kB
gold: wall=1.35s user=1.72s system=0.46s 739760kB
lld: wall=0.73s user=1.20s system=0.24s 625208kB
1000 100 10
nogold: wall=5.08s user=4.17s system=0.89s 924040kB
gold: wall=1.57s user=2.18s system=0.54s 922712kB
lld: wall=0.75s user=1.28s system=0.27s 664804kB
100 1000 10
nogold: wall=5.53s user=4.53s system=0.95s 962440kB
gold: wall=1.65s user=2.39s system=0.61s 987148kB
lld: wall=0.75s user=1.30s system=0.25s 704820kB
10000 10 100
nogold: wall=11.45s user=10.14s system=1.28s 1735224kB
gold: wall=4.88s user=8.21s system=0.95s 2180432kB
lld: wall=2.41s user=5.58s system=0.74s 2308672kB
1000 100 100
nogold: wall=13.58s user=12.01s system=1.54s 1767832kB
gold: wall=5.17s user=8.55s system=1.05s 2333432kB
lld: wall=2.79s user=6.01s system=0.85s 2347664kB
100 1000 100
nogold: wall=13.31s user=11.64s system=1.62s 1799664kB
gold: wall=5.22s user=8.62s system=1.03s 2393516kB
lld: wall=3.11s user=6.26s system=0.66s 2386392kB
Це сценарій, який генерує всі об’єкти для тестів посилань:
генерувати об’єкти
#!/usr/bin/env bash
set -eu
n_int_files="${1:-10}"
n_ints_per_file="${2:-10}"
n_funcs="${3:-10}"
cflags='-ggdb3 -O0 -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic'
./clean
rm -f ints.h
echo 'return' > int_sum.h
int_file_i=0
while [ "$int_file_i" -lt "$n_int_files" ]; do
int_i=0
int_file="${int_file_i}.c"
rm -f "$int_file"
while [ "$int_i" -lt "$n_ints_per_file" ]; do
echo "${int_file_i} ${int_i}"
int_sym="i_${int_file_i}_${int_i}"
echo "unsigned int ${int_sym} = ${int_file_i};" >> "$int_file"
echo "extern unsigned int ${int_sym};" >> ints.h
echo "${int_sym} +" >> int_sum.h
int_i=$((int_i + 1))
done
int_file_i=$((int_file_i + 1))
done
echo '1;' >> int_sum.h
rm -f funcs.h
cat <<EOF >main.c
#include "funcs.h"
int main(void) {
return
EOF
i=0
while [ "$i" -lt "$n_funcs" ]; do
func_sym="f_${i}"
echo "${func_sym}() +" >> main.c
echo "int ${func_sym}(void);" >> funcs.h
cat <<EOF >"${func_sym}.c"
#include "ints.h"
int ${func_sym}(void) {
#include "int_sum.h"
}
EOF
i=$((i + 1))
done
cat <<EOF >>main.c
1;
}
EOF
ls | grep -E '\.c$' | parallel --halt now,fail=1 -t --will-cite "gcc $cflags -c -o '{.}.o' '{}'"
GitHub вгору за течією .
Зверніть увагу, що генерація об’єктного файлу може бути досить повільною, оскільки кожен C-файл може бути досить великим.
Дано введення типу:
./generate-objects [n_int_files [n_ints_per_file [n_funcs]]]
це генерує:
main.c
#include "funcs.h"
int main(void) {
return f_0() + f_1() + ... + f_<n_funcs>();
}
f_0.c, f_1.c, ..., f_<n_funcs>.c
extern unsigned int i_0_0;
extern unsigned int i_0_1;
...
extern unsigned int i_1_0;
extern unsigned int i_1_1;
...
extern unsigned int i_<n_int_files>_<n_ints_per_file>;
int f_0(void) {
return
i_0_0 +
i_0_1 +
...
i_1_0 +
i_1_1 +
...
i_<n_int_files>_<n_ints_per_file>
}
0.c, 1.c, ..., <n_int_files>.c
unsigned int i_0_0 = 0;
unsigned int i_0_1 = 0;
...
unsigned int i_0_<n_ints_per_file> = 0;
що призводить до:
n_int_files x n_ints_per_file x n_funcs
переїзди за посиланням.
Потім я порівняв:
gcc -ggdb3 -O0 -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic -o main *.o
gcc -ggdb3 -O0 -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic -fuse-ld=gold -Wl,--threads -Wl,--thread-count=`nproc` -o main *.o
gcc -ggdb3 -O0 -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic -fuse-ld=lld -o main *.o
Деякі обмеження, які я намагався зменшити при виборі параметрів тесту:
- у файлах 100k C обидва методи час від часу отримують невдалі несправності
- GCC не може скомпілювати функцію з 1M доповнень
Я також спостерігав 2x у збірці налагодження gem5: https://gem5.googlesource.com/public/gem5/+/fafe4e80b76e93e3d0d05797904c19928587f5b5
Подібне запитання: /unix/545699/what-is-the-gold-linker
Тести Phoronix
У 2017 році Phoronix здійснив порівняльний аналіз деяких реальних проектів, але для проектів, які вони досліджували, приріст золота був не таким значним: https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=lld4-linux-tests&num = 2 ( архів ).
Відома несумісність
Тести LLD
За адресою https://lld.llvm.org/ вони дають розклади для кількох відомих проектів. з результатами, подібними до моїх синтетичних тестів. Версії проекту / компонувальника, на жаль, не наводяться. У їх результатах:
- золото було приблизно в 3 рази / чотири швидше, ніж ЛД
- LLD був в 3 рази / чотири швидший за золото, тож більший пришвидшення, ніж у моєму синтетичному тесті
Вони коментують:
Це порівняння часу зв'язку на 2-розетковому 20-ядерному 40-потоковому апараті Xeon E5-2680 2,80 ГГц з накопичувачем SSD. Ми запускали золото та lld з підтримкою багатопоточності або без неї. Щоб вимкнути багатопоточність, ми додали -no-thread до командного рядка.
і результати виглядають так:
Program | Size | GNU ld | gold -j1 | gold | lld -j1 | lld
ffmpeg dbg | 92 MiB | 1.72s | 1.16s | 1.01s | 0.60s | 0.35s
mysqld dbg | 154 MiB | 8.50s | 2.96s | 2.68s | 1.06s | 0.68s
clang dbg | 1.67 GiB | 104.03s | 34.18s | 23.49s | 14.82s | 5.28s
chromium dbg | 1.14 GiB | 209.05s | 64.70s | 60.82s | 27.60s | 16.70s