A Meta, por meio do engenheiro Rik van Riel, está avançando com otimizações para o gerenciamento de TLB no kernel Linux, utilizando a instrução INVLPGB dos processadores AMD Zen 3 e mais recentes. Essas melhorias prometem um ganho de desempenho considerável em determinados workloads e já chegaram à oitava iteração de patches.
O que muda com a instrução INVLPGB?
O INVLPGB permite invalidar entradas de TLB (Translation Lookaside Buffer) de forma mais eficiente, eliminando a necessidade de interrupções (IPIs) para cada núcleo, reduzindo tempo de processamento e sobrecarga no sistema.
Esse recurso já existe nos processadores AMD desde a arquitetura Zen 3, mas não era utilizado pelo kernel Linux. Agora, as otimizações feitas por van Riel buscam implementar esse suporte e proporcionar ganhos expressivos de desempenho.
Impacto no desempenho
Os primeiros testes realizados pelo desenvolvedor e posteriormente pela Phoronix indicam ganhos consideráveis em workloads que dependem de TLB flushing eficiente. Comparando diferentes cenários, o uso do INVLPGB combinado com a remoção de chamadas desnecessárias ao LRU mostrou um salto de 527k para 1.157k loops por segundo em testes específicos.
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E a Intel? Suporte ao RAR está nos planos
Além da otimização para AMD, a Intel também pode se beneficiar de mudanças similares. Rik van Riel comentou que, após a fusão do código INVLPGB no kernel, planeja trabalhar no suporte à RAR (Remote Action Request) da Intel. Essa funcionalidade permitiria um método mais eficiente de invalidação remota de TLBs, reduzindo ainda mais a latência em sistemas multinúcleo.
Próximos passos
- Otimizações para INVLPGB devem estar prontas para o Linux 6.15.
- Possível implementação do RAR para Intel em versões futuras do kernel.
- Revisão final e integração do código pela equipe do kernel Linux.
Mais detalhes sobre a implementação e benchmarks podem ser encontrados na lista de discussão do kernel.
