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动作 Linux 内核的缔造者，Linus Torvalds 的技巧水平一直备受赞好意思。近期，他再次用实验举止证据了我方的才调：仅通过 21 行代码的优化，就让 Linux 内核的多线程性能提高了 2.6%。

意料之中，这在开源社区中激发了平时温雅，好多开发者感叹：“大佬不愧是大佬，粗鄙不脱手，一脱手就惊艳全场。”

Meltdown 和 Spectre 漏洞偏激影响

据了解，本次变嫌的中枢代码提交名为 x86/uaccess：幸免在 64 位 copy_from_user 中使用 barrier_nospec。顾名念念义，Torvalds 这次的优化沟通主要即是移除 copy_from_user 函数中的 barrier_nospec。

在进一步扣问 Torvalds 的优化之前，咱们可能需要先了解一下 barrier_nospec 的由来——它触及到 2018 年公开的两大 CPU 漏洞 ：Meltdown 和 Spectre。

2018 年，Meltdown 和 Spectre 漏洞给环球硬件和操作系统厂商带来了庞杂的安全威逼，这些漏洞主要诈欺了当代 CPU 中的“瞻望推行”机制，即通过预判行将推行的代码提前载入辅导和数据，从而省俭实验推行时的恭候时代。骨子上来说，这一特点可极大提高系统的运转成果，但其劣势在于：如若 CPU 瞻望罪戾，那么其存储在缓存中的数据就有可能被挫折者赢得。基于此，Meltdown 漏洞主要影响 Intel 的 CPU，而 Spectre 漏洞则对包括 Intel、AMD、ARM 在内的多种架构均有影响。

为了缓解这些漏洞，自 2018 年以来，Linux 内核就引入了 barrier_nospec 等次第，可用于结巴特定情况下的瞻望推行，从而保险系统的安全性。关系词，这类补丁的引入也导致了显赫的性能下跌，超越是在频频使用系统调用或多线程切换的场景下。

举例，Netflix 高档性能架构师 Brendan Gregg 就曾对 Meltdown 漏洞的 Linux 补丁 KPTI 进行测试，并明确指出该补丁如实会导致 CPU 性能显赫下跌：在某些顶点情况下，KPTI 补丁的性能支拨致使跨越 800%，而高调用频率的代理管事器和数据库等应用尤为受到影响。

Torvalds 的优化变嫌偏激影响

而 Torvalds 一直是性能优先的顽强援手者。他以为，安全性补丁天然相称首要，但不应以点火过多性能为代价。

基于此，在本次的优化沟通中 Torvalds 移除了 copy_from_user 函数中的 barrier_nospec，而替代次第是使用指针掩码技巧对地址进行惩处：Linus 解释谈：“64 位 copy_from_user 中的 barrier_nospec 函数运转速率很慢。如若地址无效，不错使用 pointer masking 来强制用户指针全为 1。”

简而言之，当检测到用户态传入无效地址时，该优化会将地址一起种植为“1”，这么就幸免了无效地址激发的无须要操作。以下为 Torvalds 对代码的具体变嫌，不错看到全体只触及 21 行代码：

据 Linux 内核的测试机器东谈主反应，在多线程环境下，Torvalds 这一变嫌在 per_thread_ops 基准测试中完了了 2.6% 的性能提高——虽然名义上看仅仅狭窄的 2.6%，但探讨到 Linux 运转在环球数百万台管事器、云管事和腹地开发上，这一性能增幅将在环球限度内带来庞杂效益。

Torvalds 对 x86 架构的深厚调处亦然促成这次优化的要津原因之一。正因为他在惩处器架构方面的技巧专长，才得以在保险安全的前提下，最大收尾地优化性能。这也令好多东谈驾驭猜想了在 Linux 基金会树立之前，Torvalds 曾收到过芯片厂商 Transmeta 的聘用：条目他为 Crusoe VLIW 芯片的构建提供底层专科常识，最终这款芯片可通过仿真来运转 x86-32 代码。

据悉，本次 Torvalds 的变嫌将动作性能优化的一部分发布在行将到来的 Linux 6.12 踏实版中。在 Linux 6.12 的悉数开发进程中，Torvalds 已沉着通过多个 rc 版块测试和发布了各类改良功能和踏实性增强，包括其他多项开发和改良，举例对 Bcachefs 文献系统和各式 bug 的开发。

从当今来看，如若一切班师的话， Linux 6.12 踏实版将于 11 月 17 日发布。

参考集会：

https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=0fc810ae3ae110f9e2fcccce80fc8c8d62f97907

https://www.theregister.com/2024/11/06/torvalds_patch_linux_performance/体育游戏app平台