Стремление выжать из своего компьютера максимум производительности есть в каждом, ну почти в каждом ;-). Особенно его много в русских линуксоидах Gentoo'шниках ;) Мы попытаемся путем изменения флагов оптимизации ускорить работу приложений нашей системы.

ВНИМАНИЕ: Некоторые флаги могут сделать приложения нестабильными, так что нужно быть аккуратным.

Переменная окружения CFLAGS

Для указания параметров оптимизации компилятору GCC, используется переменная окружения CFLAGS. Эта переменная определена в /etc/make.conf, её можно изменить двумя способами:

Отредактировать эту переменную в /etc/make.conf;

Экспортировать ее в окружение (emerge будет использовать эти параметры, но каждый раз выполнять export неудобно):

export CFLAGS='параметры оптимизации'

Уровни оптимизации

Для gcc версий 3.x и выше существует только 5 уровней оптимизации: -O0 (без оптимизации), -O1, -O2 и -O3 (O3 — самый высокий уровень), а так же -Os.

Примечание: Если вы используете несколько -O опций, то только последняя объявленная будет оказывать влияние на процесс компиляции.

-O0

Отключает оптимизацию. Только переменные, объявленные register, сохраняются в регистрах.

-O(-O1)

Включает оптимизацию. Пытается уменьшить размер кода и ускорить работу программы. Соответственно увеличивается время компиляции. При указании -O активируются следующие флаги: -fthread-jumps, -fdefer-pop.

На машинах, у которых есть слоты задержки, включается опция -fdelayed-branch.

На тех машинах, которые способны поддерживать отладку даже без указателя на стек функции, также включается опция -fomit-frame-pointer.

На других машинах могут быть включены и другие флаги.

-O2

Оптимизирует еще больше. GCC выполняет почти все поддерживаемые оптимизации, которые не включают уменьшение времени исполнения за счет увеличения длины кода. Компилятор не выполняет раскрутку циклов или подстановку функций, когда вы указываете -O2. По сравнения с -O, эта опция увеличивает как время компиляции, так и эффективность сгенерированного кода.

-O2 включает все флаги оптимизации наследованные от -O. Также включает следущие флаги оптимизации:

          -fforce-mem -foptimize-sibling-calls

          -fstrength-reduce -fcse-follow-jumps  -fcse-skip-blocks

          -frerun-cse-after-loop  -frerun-loop-opt -fgcse  -fgcse-lm

          -fgcse-sm -fgcse-las -fdelete-null-pointer-checks -fexpensive-optimizations

          -fregmove -fschedule-insns  -fschedule-insns2 -fsched-interblock

          -fsched-spec -fcaller-saves -fpeephole2 -freorder-blocks

          -fre-order-functions -fstrict-aliasing -funit-at-a-time -falign-functions

          -falign-jumps -falign-loops  -falign-labels -fcrossjumping

-O3

Оптимизирует еще немного. Включает все оптимизации -O2 и также включает флаг -finline-functions и -fweb.

-Os

Включает оптимизацию по размеру. -Os флаг активирует все флаги оптимизации из -O2, в основном те, которые не увиличивают размер выходного файла. В дальнейшем выполняются оптимизации по уменьшению размера кода.

-Os выключает следущие флаги оптимизации: -falign-functions, -falign-jumps, -falign-loop, -falign-labels, -freorder-blocks, -fprefetch-loop-arrays.

Примечание: Более полное описание флагов -Ox, -fflag смотрите в man gcc

Оптимизация под тип процессора

Не все процессоры одинаковы,поэтому давайте укажем компилятору на наш тип процессора. Для этого есть опции -mtune и -march.Отличие в том,что с опцией -mtune компилятор сделает код,который будет совместим с более младшими моделями процессора,в то время как с -march этого не происходит.Вот список возможных значений для данных опций:

i386

i486

i586

i686

pentium

pentium-mmx

pentiumpro

pentium2

pentium3

pentium4

pentium-m

prescott

nocona

k6

k8

k6-2 (не рекомендуется ставить, из-за багов в компиляторе, заменять на i686)

k6-3

athlon

athlon-tbird

athlon-4

athlon-xp

athlon-mp

athlon64

opteron

winchip-c6

winchip2

c3.

Внимание! pentium-m — это аналог для pentium3. Если процессор в вашем ноутбуке Mobile Intel Pentium 4 — M, то нужно ставить опцию pentium4 или pentium4m (они равнозначны)

Примечание(JohnBat26) (обновлено в 1.5): Если Вы используете компилятор версии 4.2.0 и выше, то вместо указания специфичного типа процессора, можно указывать одно из двух (в параметрах: -march и -mtune):

Выбор оптимальных параметров

Для этого есть очень интересная утилита. emerge acovea

Правда существующие профили рассчитаны только на pentium 3/4, и на gcc 3.3/3.4, Но в принципе добавить свою конфигурацию тоже не составляет труда. Также рекомендуется добавить в конфигурацию опции -ftracer и -mfpmath=sse. В некоторых случаях они дают значительный прирост производительности сгенерированного кода.

После чего вызываем утилиту runacovea -config gcc33_pentium3.acovea -bench evobench.c Ждем несколько часов и получаем оптимальные флаги компиляции.

Возможны различные тесты, которые хранятся в каталоге /usr/share/acovea/benchmarks, И различные конфигурации платформы /usr/share/acovea/config, к которым при желании можно добавить свою.