Abo
  • Services:

Link-Time-Optimization: LLVM macht LTO fast so schnell wie normale Optimierung

Mit einer neuen Art der Optimierung während des Linkens eines Programms (LTO) benötigt LLVM nur etwas mehr Zeit als bei der "normalen" Optimierung beim Kompilieren. Auch den Speicherbedarf für LTO konnte das Team drastisch reduzieren.

Artikel veröffentlicht am ,
Dank einer neuen Technik wird die LTO in LLVM deutlich schneller.
Dank einer neuen Technik wird die LTO in LLVM deutlich schneller. (Bild: LLVM)

Die meisten Compiler verfügen inzwischen über Möglichkeiten der Programmoptimierung, etwa um die Laufzeit zu verbessern. Bei der Link-Time-Optimization (LTO) wird dieser Vorgang erst beim Linken des Programms durchgeführt, wodurch das gesamte Programm auch über mehrere Module hinweg optimiert werden kann. Mit dem neuen Ansatz Thin LTO hat es das LLVM-Team geschafft, den für den Vorgang benötigten Speicherbedarf drastisch zu reduzieren und nur noch etwas mehr Zeit als für die normale Optimierung zu benötigen.

  • Der Ablauf des neuen Thin LTO (Bild: LLVM)
  • Der Ablauf des alten LTO (Bild: LLVM)
Der Ablauf des neuen Thin LTO (Bild: LLVM)
Stellenmarkt
  1. CSL Behring GmbH, Marburg, Hattersheim am Main
  2. Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Trotz der durch LTO meist besseren Ergebnisse im Vergleich zur normalen Optimierung hatte die Technik vor allem für sehr große Anwendungen entscheidende Nachteile. Denn bei dem bisherigen Ansatz ist der gesamte erzeugte Bitcode zu einem großen monolithischen Modul zusammengefasst worden, auf dem dann die Optimierungen in einem einzigen Thread durchgeführt worden sind.

Paralleler Ablauf dank Zusatzinformationen

Bei Thin LTO wird jedoch auf das Zusammenführen des Bitcodes zu dem monolithischen Modul vollständig verzichtet. Um dennoch eine globale Analyse des gesamten Programms durchführen zu können, werden kompakte Übersichten der einzelnen kleineren Module erstellt. Ebenso wird ein Index der Orte von Funktionen erstellt, um diese später über Modulgrenzen hinweg importieren zu können. Dieser Import umfasst zudem nur jene Funktionen, die wahrscheinlich von einer Inline-Ersetzung betroffen sein werden. Die tatsächlichen Optimierungen geschehen dann völlig parallel in mehreren Threads.

Die wichtigste Voraussetzung für diesen Ablauf sei das Erstellen der Übersichten der Module, die quasi nebenbei beim Kompilieren in die LLVM-Zwischenschicht (Intermediate Representation, IR) erzeugt werden. Dabei werden sämtliche globalen Variablen und Funktionen berücksichtigt und eine Modul-Übersicht enthält zudem Metadaten, die als Abstraktion für einzelne Symbole dienen soll.

Zwar sei Thin LTO noch in Arbeit, die LLVM-Autoren bewerten dessen Leistung aber im Vergleich zur bisherigen LTO als gut. So werden in vielen Fällen die Leistungssteigerungen des LTO auch mit der neuen Technik erreicht. Allerdings ist der gesamte Kompiliervorgang mit dem neuen Ansatz wesentlich schneller als das alte LTO und reicht fast an die Geschwindigkeit des Kompilierens mit der normalen Optimierung heran. Darüber hinaus sind anders als bei der alten Technik mit Thin LTO sehr schnelle inkrementelle Builds möglich.

Derzeit genutzt werden kann Thin LTO mit dem Gold Plugin ebenso wie Ld64 in Apples Xcode 8. In der kommenden Version LLVM 3.9 wird das C-Frontend Clang Thin LTO über eine Kommandozeilenoption unterstützen.



Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. (u. a. 3 Blu-rays für 15€, 2 Neuheiten für 15€)
  2. (u. a. ES Blu-ray 10,83€, Die nackte Kanone Blu-ray-Box-Set 14,99€)

das sushi 28. Jun 2016

Er ist noch nicht fertig, aber geben tut es ihn seit 3.7 glaub ich. Da ich keinen System...


Folgen Sie uns
       


Nubia Red Magic Mars - Hands on (CES 2019)

Das Red Magic Mars von Nubia ist ein Gaming-Smartphone mit guter Hardware - und einem ziemlich guten Preis.

Nubia Red Magic Mars - Hands on (CES 2019) Video aufrufen
Padrone angesehen: Eine Mausalternative, die funktioniert
Padrone angesehen
Eine Mausalternative, die funktioniert

CES 2019 Ein Ring soll die Computermaus ersetzen: Am Zeigefinger getragen macht Padrone jede Oberfläche zum Touchpad. Der Prototyp fühlt sich bei der Bedienung überraschend gut an.
Von Tobias Költzsch

  1. Videostreaming Plex will Filme und Serien kostenlos und im Abo anbieten
  2. People Mover Rollende Kisten ohne Fahrer
  3. Solar Cow angesehen Elektrische Kuh gibt Strom statt Milch

Schwer ausnutzbar: Die ungefixten Sicherheitslücken
Schwer ausnutzbar
Die ungefixten Sicherheitslücken

Sicherheitslücken wie Spectre, Rowhammer und Heist lassen sich kaum vollständig beheben, ohne gravierende Performance-Einbußen zu akzeptieren. Daher bleiben sie ungefixt. Trotzdem werden sie bisher kaum ausgenutzt.
Von Hanno Böck

  1. Sicherheitslücken Bauarbeitern die Maschinen weghacken
  2. Kilswitch und Apass US-Soldaten nutzten Apps mit fatalen Sicherheitslücken
  3. Sicherheitslücke Kundendaten von IPC-Computer kopiert

CES 2019: Die Messe der unnützen Gaming-Hardware
CES 2019
Die Messe der unnützen Gaming-Hardware

CES 2019 Wer wollte schon immer dauerhaft auf einem kleinen 17-Zoll-Bildschirm spielen oder ein mehrere Kilogramm schweres Tablet mit sich herumtragen? Niemand! Das ficht die Hersteller aber nicht an - im Gegenteil, sie denken sich immer mehr Obskuritäten aus.
Ein IMHO von Oliver Nickel

  1. Slighter im Hands on Wenn das Feuerzeug smarter als der Raucher ist
  2. Sonos Keine Parallelnutzung von Alexa und Google Assistant geplant
  3. Hypersense-Prototypen ausprobiert Razers Rumpel-Peripherie sorgt für Immersion

    •  /