Автор: Алексей Федорчук
2003 г
Разговоры про prelink и его фантастическую способность к ускорению запуска Linux-приложений ведутся давно. Достаточно вспомнить ставший знаменитым . В итоге и у меня появилось желание посмотреть, что же это такое. А в рамках начавшегося мегатестирования — и померять, как этот самый prelink влияет на реальную работу.
Издевательству подвергался дистрибутив Archlinux (последняя стабильная версия, 0.5), который сам по себе заслуживает внимания (и оное надеюсь уделить ему в ближайшие дни). Насколько мне известно, собирается дистрибутив с флагами -O2 -march=i686, то есть без особых изысков. Тем не менее, субъективно он производит впечатление весьма быстрого.
Основные компоненты, которые я планировал подвергнуть прелинкингу — Qt и KDE, были установлены из прекомпилированных пакетов официальной части. Имелся среди пакетов (правда, уже в части неофициальной) и prelink, однако достаточно старой версии, и потому я решил собрать его вручную. На этом пути меня подстерегали некоторые трудности.
Для начала скачиваю prelink с места его постоянного проживания — , — и распаковываю архив. Затем внимательно читаю ./configure --help и запускаю собственно конфигурирование:
$ ./configure --prefix=/usr
в ответ на что от меня требуют библиотеку libelf. Она также имеется среди пакетов Arch, однако чистоты эксперимента для собираю и ее. Скачиваю его последнюю (0.8.2) версию с , разворачиваю тарбалл и собираю обычным образом —
$ ./configure --prefix=/usr ; $ make ; $ make install
После чего повторяю процедуру конфигурирования prelink, по благополучном ее завершении запускаю make — и получаю сообщение об ошибке. Причем, что самое обидное и парадоксальное — на стадии сборки компонентов для архитектуры PPC, нужной мне, как зайцу стоп-сигнал. Я довольно долго ломал голову, как побороть эту напасть — снятием ли флагов оптимизации, или искоренением из make-файлов упоминаний о не-PC’шных архитектурах. И в конце концов в глубине кроны дерева портежей Gentoo обнаружил специально предназначенный к тому патч. Он залегает в отростке portage/sys-devel/prelink/files и носит имя prelink-20030505-glibc231.patch (к сожалению, более простого способа его получения в не-Gentoo-дистрибутивах я не обнаружил — разве что самому написать:-)). Несовпадение номеров версий патча и собственно prelink смущать тут не должно — все описанное проверено на собственной шкуре и работает.
Итак, налагаю патч:
$ patch -Np1 -i /path/prelink-20030505-glibc231.patch
после чего сборка prelink проходит безболезненно.
В результате я получаю исполняемый файл /usr/sbin/prelink и соответствующую ему man-страницу. По изучении которой нужно выполнить некоторые конфигурационные мероприятия. А именно — скопировать из каталога doc в дереве исходников prelink файл prelink.conf:
$ cp ~/prelink-src/doc/prelink.conf /etc
В него вносятся все пути к исполняемым файлам и библиотекам, которые планируется подвергнуть процедуре предварительного связывания. В итоге у меня он приобрел следующий вид:
-l /bin -l /usr/bin -l /sbin -l /usr/sbin -l /usr/local/bin -l /usr/X11R6/bin -l /opt/qt/bin -l /opt/kde/bin -l /usr/libexec -l /lib -l /usr/lib -l /usr/local/lib -l /usr/X11R6/lib -l /usr/X11R6/LessTif -l /opt/qt/lib -l /opt/kde/lib
Теперь можно, наконец, запустить процесс предварительного связывания. Делается это так:
$ prelink -avfmR
Смысл опций команды следующий: -a предписывает применить прелинкинг ко всем исполняемым файлам; -v — выводит подробную информацию о ходе процесса; -f — директива применять прелинкинг повторно, даже если эта процедура уже была выполнена; -m и -R — опции, страхующие от ошибок нехватки памяти и переполнения буфера (подробности, как обычно, — на man prelink).
Особо подчеркну необходимость опции -v. Я бы даже советовал отправить вывод команды (вернее, ее сообщений об ошибках) в файл:
$ prelink -avfmR 2> prelink.log
Без этого трудно узнать, какие программы подверглись прелинкингу, а какие — нет. Ибо те, что были собраны с опцией non-PIC (или, напротив, без опции --with=pic), предварительно связанными быть не могут. У меня в этот черный список попало некоторое количество KDE-приложений, что, возможно, и отразилось на результатах тестирования, приводимых ниже.
Выход из этого положения — простой, но занудный: пересобрать все, что попало в prelink.log. И тут уж, разумеется, впредь не забывать, что любая программа, в выводе ./configure --help которой отмечается доступность опции --with-pic, должна конфигурироваться именно с ее участием. Для гарантии чего флаг -fPIC можно добавить в список значений переменной CFLAGS. А после этого — повторить процедуру прелинкинга, для чего, собственно, и требуется упоминаемая выше опция -f — без нее программы повторно прелинкованы не будут.
Однако прежде я решил провести серию измерений на умолчальных сборках. Они выполнялись на следующем железе:
- Pentium4/2,53 (шина 533 Mhz, без Hyper Treading’а);
- «Мама» Albatron PX845PE ProII;
- память — 2x512MB, DDR PC333;
- видео — от того же Albatron’а, GeForce 4 440MX;
- HDD — Seagate Barracuda IV, 3 шт. — 40 Гбайт на 1 мастере, 80 Гбайт на 1 слейве, 80 Гбайт на 1 мастере;
- CD-R/RW Teac — скоростей не помню, смотреть лень, да и рояля не играет;
- всякое прочее типа клавы, мыши и прочего, к делу не относящегося.
Раскладка дисковых разделов:
- корневой (500 Мбайт) — на 1-м мастере;
-
/boot(50 Мбайт) на нем же; -
/varи/usr(1 и 10 Гбайт, соответственно) там же, оба logical (все прочие — primary); - два swap-раздела по 1 Гбайт — на 1-м слейве и втором мастере;
-
/home— 160 Гбайт без двух на soft-RAID из 1-го слейва и 2-го мастера.
Система, как уже было сказано, — Archlinux 0.5, с ядром, поднятым до 2.4.22, gcc 3.0, glibc 2.3.2, binutils 2.14 с , XFree86 4.3.0, KDE 3.1.4, установленные из пакетов. Графический режим — 1280×1024, 16 bit, стандартный X-сервер, без драйверов nvidia. Больше, пожалуй, добавить нечего.
Измерялась скорость запуска самого KDE и следующих KDE-приложений: konqueror’а как браузера и его же как файлового менеджера (с моими профилями), текстового редактора kate, почтовика kmail и KWord из комплекта KOffice.
Методика: сначала, после перезагрузки системы, запускалось KDE с измерением времени. Затем в сеансе KDE замерялось время запуска перечисленных приложений в указанном порядке. После этого — выход из сеанса и перезагрузка, после чего процедура повторялась второй раз. Результаты приведены в таблице.
Таблица
| Тест | W/o prelink | With prelink | With/Without | ||||
| Программа | 1st | 2nd | Avg | 1st | 2nd | Avg | Avg |
| KDE | 17,94 | 18,16 | 18,05 | 19,13 | 19,19 | 19,16 | 1,06 |
| Konqueror-Web | 2,16 | 1,78 | 1,97 | 1,25 | 1,57 | 1,41 | 0,72 |
| Konqueror-FM | 2,12 | 1,78 | 1,95 | 1,87 | 1,84 | 1,86 | 0,95 |
| Kate | 1,91 | 1,85 | 1,88 | 1,69 | 1,62 | 1,66 | 0,88 |
| Kmail | 2,03 | 2,06 | 2,05 | 1,69 | 1,91 | 1,80 | 0,88 |
| KWord | 1,91 | 1,72 | 1,82 | 1,47 | 1,38 | 1,42 | 0,79 |
Можно видеть, что хотя прелинкованное KDE запускается чуть медленнее, чем до prelink, каждое отдельно взятое KDE-приложение стартует несколько (на 5-28%) быстрее — вывод о том, стоит ли игра свеч, предлагается сделать самостоятельно. Однако можно точно констатировать, что представленные измерения далеко не дотягивают до результатов Хосе — возможно, именно вследствие того, что не все компоненты Qt и KDE подверглись прелинкингу.