Originariamente di Gerard Beekmans gerard@linuxfromscratch.org Originariamente di Thomas -Balu-Walter tw@itreff.de Originariamente di Eric Olinger eric@supertux.com optimization2.txt
DESCRIZIONE:
Questo hint si prefigge essere una guida su come utilizzare o non utilizzare le routine di ottimizzazione della compilazione.
PREREQUISITI:
Nessuno
HINT:
L'origine di questo testo è la versione 2.4.3 del libro - Capitolo 6. E'
stato modificato in parte per creare questo hint.
La maggior parte dei programmi e librerie di default sono compilati con
livello di ottimizzazione 2 (opzioni gcc -g e -O2) e sono compilati per
una specifica CPU. Sulle piattaforme Intel il software è compilato per
processori i386 per default. Se non si vuole eseguire il software su
altre macchine diverse dalla propria, si potrebbe voler modificare le opzioni
di default del compilatore in modo che sia compilato con un livello di
ottimizzazione superiore, e sia generato codice per la propria specifica
architettura.
Ci sono alcuni modi per modificare le opzioni di default di compilazione.
Un modo è di editare ogni file Makefile che si trova in un pacchetto,
cercare le variabili CFLAGS e CXXFLAGS (un pacchetto ben progettato
utilizza la variabile CFLAGS per definire le opzioni del compilatore gcc
e CXXFLAGS per definire le opzioni del compilatore g++) e modificare i
loro valori. Pacchetti tipo binutils, gcc, glibc e altri hanno molti file
Makefile in molte sottodirectory, perciò occorrerebbe molto tempo per farlo.
Invece c'è un modo più facile per farlo: creare le variabili d'ambiente
CFLAGS e CXXFLAGS. La maggior parte degli script configure leggono le
variabili CFLAGS e CXXFLAGS e le usano nei file Makefile. Alcuni pacchetti
non seguono questa convenzione così da richiedere di essere editati manualmente.
Per impostare queste variabili si possono eseguire i seguenti comandi in
bash (o aggiungerli nel proprio .bashrc se si vuole che siano sempre
disponibili):
export CFLAGS="-O3 -march=<architettura>" && CXXFLAGS=$CFLAGS
Questa è un'impostazione minima delle ottimizzazioni che ne assicurano
il funzionamento su quasi tutte le piattaforme. L'opzione march permetterà
la compilazione dei binari con le specifiche istruzioni per la CPU
specificata. Questo significa che non è possibile copiare ed eseguire un
binario in una CPU di classe più bassa. Funzionerebbe o in modo
inaffidabile o per nulla (dando errori tipo “Illegal Instruction, core dumped”).
Bisogna leggere la pagina d'informazioni di GCC per trovare i flag
per la maggior ottimizzazione possibile. Nella suddetta variabile
d'ambiente si deve sostituire <architettura> con l'appropriato identificativo
di CPU così come i586, i686, powerpc e altro. Si suggerisce di dare uno
sguardo al manuale gcc a http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc_toc.html
“Hardware Models and Configurations”.
/* * Ed. nota * "Reboant" rimosse una nota su come utilizzare -Os (ottimizzazione per la dimensione) dava incredibilmente buoni risultati. Così che se si desiderano binari di piccole dimensioni piuttosto che tempi di esecuzione veloci, occorre darci uno sguardo. */
Ricordarsi che se si trova un pacchetto che non compila e dà errori del
tipo “segmentation fault, core dumped” molto probabilmente si ha a che
fare con queste ottimizzazioni della compilazione. Provare ad abbassare
il livello di ottimizzazione modificandolo da -O3 a -O2. Se ciò non
funziona provare -O o toglierlo del tutto. Provare anche a cambiare la
variabile -march. I compilatori sono sensibili anche a hardware
particolare. La memoria difettosa può causare problemi di compilazione
quando si utilizza un alto livello di ottimizzazione, tipo l'impostazione
-O3. Il fatto che un computer non abbia alcun problema compilando ogni
cosa con -O3 non significa che un'altro non debba non averne. Un altro
problema può essere la versione delle Binutils che è installata sul
proprio sistema la quale spesso causa problemi di compilazione in Glibc
(maggiormente riscontrabile in RedHat perché RedHat spesso utilizza
software beta i quali spesso non sono molto stabili).
“RedHat ama essere all'avanguardia, ma lascia all'utente la scelta su
dove esserlo”
(citazione da un anonimo sulla mailinglist lfs-discuss).
DEFINIZIONI PER I FLAG:
Per ulteriori informazioni sui flag di ottimizzazione della compilazione
vedere la pagina del comando GCC nella documentazione Online di GCC 3.3.1 presso:
http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.3.1/gcc/Optimize-Options.html#Optimize%20Options
http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.3.1/gcc/i386-and-x86-64-Options.html#i386%20and%20x86-64%20Options
-s
Un'opzione del linker che rimuove tutta la tabella dei simboli e
il trasferimento delle informazioni dai binari.
-O3
Questo flag imposta il livello di ottimizzazione per i binari.
3 Livello più alto, viene generato codice specifico per
l'architettura della macchina.
Auto-magicamente aggiunge i flag -finline-functions e
-frename-registers.
2 La maggior parte dei file Make lo hanno impostato
come Default, esegue tutte le ottimizzazioni
supportate che non comprendono il bilanciamento
dimensione-velocità. Aggiunge auto-magicamente il
flag -fforce-mem.
1 Vengono eseguite ottimizzazioni minimali. E' il
default per il compilatore se non viene passato
nessun valore.
0 Non ottimizza.
s Come lo O2 ma esegue ottimizzazioni aggiuntive
per la dimensione.
-fomit-frame-pointer
Dice al compilatore di non memorizzare il frame-pointer in un
registro per le funzioni che non ne hanno bisogno. Questo evita
alle istruzioni di salvare, impostare e ripristinare i frame-pointer;
inoltre rende disponibile un extra registro in molte funzioni.
Rende altresì impossibile il debug su alcune macchine.
-march=pentium3
Definisce il set di istruzioni da utilizzare durante la compilazione.
-mpcu è sottointeso sia uguale a -march quando è utilizzato soltanto -march.
i386 Processori Intel 386
i486 Processori Intel/AMD 486
pentium Processori Intel Pentium
pentiumpro Processori Intel Pentium Pro
pentium2 Processori Intel PentiumII/Celeron
pentium3 Processori Intel PentiumIII/Celeron
pentium4 Processori Intel Pentium 4/Celeron
k6 Processori AMD K6
k6-2 Processori AMD K6-2
K6-3 Processori AMD K6-3
athlon Processori AMD Athlon/Duron
athlon-tbird Processori AMD Athlon Thunderbird
athlon-4 Processori AMD Athlon Version 4
athlon-xp Processori AMD Athlon XP
athlon-mp Processori AMD Athlon MP
winchip-c6 Processori Winchip C6
winchip2 Processori Winchip 2
c3 Processori VIA C3 Cyrix
-mmmx
-msse
-msse2
-m3dnow
Questi switch abilitano o disabilitano l'uso di funzioni embedded
che permettono l'accesso diretto alle estensioni MMX, SSE e 3Dnow
del set di istruzioni .
LINK PER L'OTTIMIZZAZIONE:
Flag sicuri per gentoo-1.4
http://www.freehackers.org/gentoo/gccflags/flag_gcc3.html
Sicurezza & Ottimizzazione in Linux: Soluzione definitiva v2.0
http://www.openna.com/products/books/sol/solus.php
ESPERIENZE PERSONALI:
Ho stato provato a utilizzare tutti i livelli di ottimizzazione, ma, con
disappunto, i risultati sono variati da pacchetto a pacchetto.
Utilizzando -O(qualsiasi numero) utilizzando GCC 3.3.1 si possono avere
risposte imprevedibili.
Alcune di queste risposte imprevedibili possono essere viste con i
seguenti bug inviati a GCC.
http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=12590
http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=10655
http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=8440
VERSIONE: 1.2
LOG MODIFICHE:
Nuove versioni di questo documento possono essere trovate su http://cvs.jg555.com/viewcvs.cgi/lfs-hints