mzh/blog https://mzh.io Fri, 23 Jan 2026 08:08:32 +0000 zh-Hans hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9.4 GopherCon EU 2025 (Berlin) 参会小计 https://mzh.io/p/1137.html https://mzh.io/p/1137.html#respond Fri, 23 Jan 2026 08:08:32 +0000 https://mzh.io/?p=1137 今年终于参加了GopherCon,之前主要是疫情期间不太想参加大型集会,又因为GopherChina今年继续开天窗了,美签也有风险,所以选了GopherCon EU。

主要先感谢一下主办方的Bill Kennedy,Natielie,我在最后1个月的时候才提交的GoBridge申请,没想到他们给了我一张门票,还帮我搞签证,在这真的非常感谢。还要感谢欧博士,他怕咱人生地不熟,一起陪我逛柏林,教授一些生存小技巧。

签证因为公司的缘故被电话,补了些材料。起飞那天正好南宁刮台风,我幸好买的是联程票,海航给我自动免费改签到了第二天:)

入境德国很顺利,边检看了看我的邀请函,随便聊了两句就让我过了。随后坐上地铁,没安检,没检票(全靠自觉,不过还是有人会随机抽查,我就碰到一个被罚款60欧的美国佬跟我们要现金,然后用paypal转)


Alexander plaza(柏林的宇宙中心,咋跟国内三线城市差不多)

修整了一下,跟欧博逛了逛地标建筑冷战一条街,晚上,对晚上,柏林夏天9点才天黑,蹭了讲师团队的小手工晚宴,吃了点披萨什么的。

这个Gopher Show 真好玩

演讲的主题从简单到复杂都有,难度是相当适中的。饮料、吃的管够,这是这些年来开得最舒服的一次会了,还有演讲的讲台离观众很近,真的很有现场感。就是纯英文的演讲让我的大脑需要花额外的算力来思考,整体参加下来比较累人。现场有个环节让10年以上的Gopher举手,咱也举了,还讲自己来自中国,就是不知道现场有没有录到。


跟Go团队的座谈,但绕不开的一个大话题就是AI,看来整个行业都在Go没办法在AI时代蹭到热度而在找出路……

第三天就是开发者峰会啦~

峰会上讨论了些话题,我关注社区发展的问题,因为Go中国这2年直接关门了,啥东西都没有留下给社区,所以在会上问了问Google的Neil Damon 的态度,他表示问题不大,只要开会Google肯定派人来的。中间还有个插曲,因为Kennedy经常戴帽子,所以我把他和Neil 搞混了,把礼物送给了他(T T),他在会上还笑说当年Austin讲你这样戴跟Kennedy一样的帽子,铁定会被人认错,果然我就是第一个那个倒霉蛋。
其他就是给pkg.go.dev团队提了些建议和bug修复,随便侃了侃,还跟Mark Ryan一起聊了下Risv Go 的维护问题,他也是第一次参加GopherCon:)

周边环境和一些碎碎念照片


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https://mzh.io/p/1137.html/feed 0
Go RISC-V runtime去掉 Duff’s Device 性能提升最大225% https://mzh.io/p/1219.html https://mzh.io/p/1219.html#comments Tue, 09 Sep 2025 04:34:13 +0000 https://mzh.io/?p=1219 上游Google团队的 Keith Randell 6月时抛出一个有趣的话题,由于近年的CPU预测技术的发展,如果Go runtime去掉Duff device,性能反而会达到一定的提升。
原帖:https://groups.google.com/g/golang-dev/c/bVoLyx0s3tg

我摘出来有趣的部分并翻译了下:

达夫设备(Duff's Device) 通过在运行时部署一个大规模展开的清零/复制循环来优化内存清零和内存复制操作。编译器会合成一个跳转指令,直接跳转到这个展开循环的特定中间位置,以精确执行所需次数的循环操作。
在Go语言中,其实现形式类似于:

s[0] = 0; s = s[1:]
s[0] = 0; s = s[1:]
s[0] = 0; s = s[1:]
...大量重复指令...
s[0] = 0; s = s[1:]
s[0] = 0; s = s[1:]
s[0] = 0; s = s[1:]
return

当编译器需要清零7个字节时,它会计算从末尾倒数第7条指令的地址并直接跳转执行。
这听起来很巧妙,但每次调用都会产生额外开销。况且现代分支预测器已非常高效,消除调用点的循环开销并不再那么重要。

Keith 还提供了几个CL,不过ARM64/AMD64 的实现是不管对齐的问题的,这就意味着 RISC-V 不能这样用(因为 RISC-V 的 unalignement access 是臭名昭著的软件实现/内核 trap/性能损失大)我决定自己实现 type alignment 的版本。

Keith 版 SSA 非常简洁

(Zero [s] ptr mem) && s > 16 && s < 192 => (LoweredZero [s] ptr mem)
(Zero [s] ptr mem) && s >= 192 => (LoweredZeroLoop [s] ptr mem)

然后编写对应的 code gen 就可以了,但……RISCV就麻烦了,因为要传入一个type alignment进去

(Zero [s] {t} ptr mem) =>
        (LoweredZero [t.Alignment()]
                ptr
                (ADD <ptr.Type> ptr (MOVDconst [s-moveSize(t.Alignment(), config)]))
                mem)

如果直接塞多一个参数,变成

(Zero [s] {t} ptr mem) =>
        (LoweredZero [s]
                ptr
                (MOVconst [t.Alignment()])
                mem)

这样在materialize的时候就会多一个MOV const, reg的指令,这样不优雅!

然后想到bit shift,把LoweredZero [s<<32|t.Alignment()],但这样在SSA优化的时候,mem size就非常恐怖了……怎么样优雅的把这个值塞进 AuxInt,就成了头大的问题。

只好看看 SSA compiler 的实现,然后在 AuxInt 的 type list (cmd/compile/internal/ssa/op.go)发现了“auxARM64BitField”

 // architecture specific aux types
 auxARM64BitField     // aux is an arm64 bitfield lsb and width packed into auxInt

给 RISC-V 直接套上,就会造成程序的文不对题。

改成auxRISCVBitFields,还要加几个前置CL来实现。这不优雅!

于是我全部类型都看了遍,终于发现一个合理的:"SymValAndOff",代价就是……Lowered(Zero|Move)需要添加一个 symEffect 说明这个指令有啥副作用(当然都是Write啦),这下就优雅多了

(Zero [s] {t} ptr mem) && s <= 24*moveSize(t.Alignment(), config) =>
    (LoweredZero [makeValAndOff(int32(s),int32(t.Alignment()))] ptr mem)

完美!

然后测试性能发现,咦,Zero竟然没有任何改进?

MemclrKnownSize112-4             5.602Gi ± 0%    5.601Gi ± 0%         ~ (p=0.363 n=10)
MemclrKnownSize128-4             6.933Gi ± 1%    6.545Gi ± 1%    -5.59% (p=0.000 n=10)
MemclrKnownSize192-4             8.055Gi ± 1%    7.804Gi ± 0%    -3.12% (p=0.000 n=10)
MemclrKnownSize248-4             8.489Gi ± 0%    8.718Gi ± 0%    +2.69% (p=0.000 n=10)
MemclrKnownSize256-4             8.762Gi ± 0%    8.763Gi ± 0%         ~ (p=0.494 n=10)
MemclrKnownSize512-4             9.514Gi ± 1%    9.514Gi ± 0%         ~ (p=0.529 n=10)
MemclrKnownSize1024-4            9.940Gi ± 0%    9.939Gi ± 1%         ~ (p=0.989 n=10)

再次祭出SSA debuger,发现,原来runtime的memclr都跑去调用memNoPtrClr了……那自然不会用咱们这个LoweredZeroOp。

然后改用了基于SSA Zero的ClearFat,才有下面的测试结果(删掉了部分不重要的)

ClearFat3-4                   1.300Gi ± 0%    1.301Gi ±  0%         ~ (p=0.447 n=10)
ClearFat4-4                   3.902Gi ± 0%    3.902Gi ±  0%         ~ (p=0.971 n=10)
……
ClearFat16-4                  1.600Gi ± 0%    5.202Gi ±  0%  +225.10% (p=0.000 n=10)
ClearFat18-4                  1.018Gi ± 0%    1.300Gi ±  0%   +27.77% (p=0.000 n=10)
ClearFat20-4                  2.601Gi ± 0%    4.938Gi ± 12%   +89.87% (p=0.000 n=10)
ClearFat24-4                  2.601Gi ± 0%    5.201Gi ±  0%   +99.96% (p=0.000 n=10)
ClearFat32-4                  1.982Gi ± 0%    5.203Gi ±  0%  +162.55% (p=0.000 n=10)
ClearFat56-4                  3.640Gi ± 0%    5.201Gi ±  0%   +42.88% (p=0.000 n=10)
ClearFat64-4                  2.250Gi ± 0%    5.202Gi ±  0%  +131.25% (p=0.000 n=10)
……
geomean                       2.005Gi         3.020Gi         +50.58%

可以看到原来的小byte的实现不变(没改,当然没变),到了16 bytes 就突然涨起来,我看了下原版的是有优化的,理论上应该不变啊

(Zero [16] {t} ptr mem) && t.Alignment()%8 == 0 =>
    (MOVDstore [8] ptr (MOVDconst [0])
        (MOVDstore ptr (MOVDconst [0]) mem))

原来ClearFat的type alignment是 uint32 (也就是4 bytes),所以没有优化,就落到了循环实现(连TM duff也要求 8 bytes alignment)

func BenchmarkClearFat16(b *testing.B) {
        p := new([16 / 4]uint32)        
        Escape(p)                       
        b.ResetTimer()                  
        for i := 0; i < b.N; i++ {      
                *p = [16 / 4]uint32{}   
        }                               
}                                       

既然如此,那我就白捡个性能优化225%吧 :)

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https://mzh.io/p/1219.html/feed 1
优化开源NTP Pool监控节点:基于RISC-V平台的实践 https://mzh.io/p/1158.html https://mzh.io/p/1158.html#comments Wed, 06 Aug 2025 10:13:30 +0000 https://mzh.io/?p=1158 开源 NTP Pool 现状:严峻的服务缺口

当前开源 NTP Pool(pool.ntp.org)在中国区面临显著的服务缺口(Under-Served)
以下就简称开源的公共 NTP Pool 为 NTP Pool。

  • 服务节点/人口比例失衡:全球 NTP Pool 约90%的服务节点位于等欧美发达国家,中国仅占不足3%(数据来源:NTP Pool Project 2024报告),却承载全球21%的互联网流量。
  • 服务延迟差异:境内用户访问境外NTP节点延迟普遍≥150ms,而本土节点因数量不足导致部分区域延迟波动超300ms
  • 监控盲区:原有监控节点多部署于海外,无法真实反映国内网络环境质量(如防火墙策略、骨干网路由抖动),进一步放大服务不稳定性。

如图所示,NTP pool中国区5千万人才拥有一个NTP Pool服务节点,这一地理与网络拓扑的错配,使国内用户难以享受低延迟、高可靠的公共授时服务。

服务缺口的核心问题:本土监控节点缺失

NTP Pool的服务节点调度机制依赖监控节点(Monitor) 实时评估节点健康度。然而:
监控节点国内为0个:2025年前健康检测数据均来自境外,这导致了

  1. 误判率高:网络波动被标记为“节点故障”
  2. 调度失衡:健康节点因跨境延迟被降权
  3. 扩容停滞:缺乏数据支撑中国区服务器准入,服务节点数常年处于50个以下

没有本土监控,NTP Pool的中国服务优化如同“无源之水”。


如图是针对腾讯 NTP 服务器的监控结果,最右边的一列就是监控节点到服务节点的延迟(RTT),越低越好。
大家可以注意到没有中国大陆的监控节点(CN开头的)。
其中的cncan1就是本博客添加的监控节点,可见如果没有cncan1,所有节点都是超过200ms以上的延迟,对于 NTP 准确性会有严重影响。

破局:基于RISC-V监控终端

这次,我选用OrangePi RV2 构建低成本、低功耗监控节点,售价才200出头,加上天线等其他硬件总成本控制在300元左右,还可以通过GPIO添加PPS功能。

相对的,某宝上一般 NTP 服务器都要600以上,还没有算天线等其他设备。

硬件架构

开发板:OrangePi RV2
GNSS模块:Wheeltech GNSS模块 + PPS输出
GNSS天线:北斗+GPS 双模蘑菇头 + 8米 SMA 馈线

开发板添加对应的DTS overlay

/dts-v1/;
/plugin/;
/ {
        compatible = "ky,orangepi-rv2\0ky,x1";
        fragment@0 {
                target-path = "/";
                __overlay__ {
                        pps_gpio: pps {
                                compatible = "pps-gpio";
                                gpios = <&gpio 91 0>;
                                assert-rising-edge;
                        };
                };
        };
};

软件栈

  1. Chrony:维护PPS同步,NTP时间服务
  2. GPSD:接收北斗卫星信号→PPS硬件时钟同步(精度±200ns)
  3. ntppool-agent: 负责监控进程(重新编译,Go语言已支持RISC-V)

效果如图,这样就可以获得一个精度在±500ns以下的Stratum 1 NTP 服务器

获得NTP Pool官方破例支持

向NTP Pool上游持续贡献代码

  1. add riscv64 binary release https://github.com/ntppool/monitor/pull/6
  2. https://github.com/abh/ntppool/pull/255
  3. https://github.com/abh/ntppool/pull/262

1年来,在跟上游管理团队来来回回好十几封邮件后,这块RISC-V开发板,获得了豁免监控节点准入限制:常规要求NTP服务节点稳定运行18个月方可成为监控节点,这次为中国区首开绿色通道。

结语:从服务缺口到技术领先

国产RISC-V开发板+北斗GNSS的组合,不仅填补了中国区NTP Pool监控节点空白,更证明了:RISC-V可承担关键基础设施角色

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https://mzh.io/p/1158.html/feed 2
本博客运行平台迁移至RISC-V https://mzh.io/p/1122.html https://mzh.io/p/1122.html#respond Tue, 29 Jul 2025 09:25:58 +0000 https://mzh.io/?p=1122

RISC-V powered!

好消息:迁移非常顺利,跟x86平台迁移一样,原平台就叫server,rv板子就叫board吧:
在自己的机器上:

  1. mysqldump database > db.sql 备份mysql数据库
  2. rsync -azv -R server:/home/mzh ./ 转移家目录
  3. rsync -azv -R mzh board:/home
  4. scp db.sql board:/home/mzh

在rv板子上

  1. apt install php-fpm caddy mariadb-server
  2. 配置好caddy (其实就官方文档就好)
  3. 导入数据库 mysql -u mzh < db.sql
  4. 最关键的一步,把板子的80、443暴露给服务器

设置反向代理,添加以下文件/lib/systemd/system/reverse-tunnel\@.service

[Unit]
Description=Reverse SSH Tunnel
After=network-online.target
[Service]
EnvironmentFile=/etc/default/remote-tunnel@%i
ExecStart=/usr/bin/ssh -i ${ID_KEY} -o ServerAliveInterval=60 -o ExitOnForwardFailure=yes -nNT -R 0.0.0.0
:${REMOTE_PORT}:localhost:${LOCAL_PORT} ${REMOTE_SERVER}
RestartSec=5
Restart=always
KillMode=mixed
[Install]
WantedBy=multi-user.target

每个端口一个进程

systemctl daemon-reload && systemctl start reverse-tunnel@https

搞定,这速度杠杠的。

mzh@muse-card-1:/etc/default$ wp --info                                                                  
OS:     Linux 6.6.63 #2.2.4.2 SMP PREEMPT Thu Jun 26 05:06:32 UTC 2025 riscv64                           
Shell:  /bin/sh                                                                                          
PHP binary:     /usr/bin/php8.3                                                                          
PHP version:    8.3.6                                                                                    
php.ini used:   /etc/php/8.3/cli/php.ini                                                                 
MySQL binary:   /usr/bin/mariadb                                                                         
MySQL version:  mariadb  Ver 15.1 Distrib 10.11.8-MariaDB, for debian-linux-gnu (riscv64) using  EditLine
 wrapper                                                                                                 
SQL modes:                                                                                               
WP-CLI root dir:        phar://wp-cli.phar/vendor/wp-cli/wp-cli                                          
WP-CLI vendor dir:      phar://wp-cli.phar/vendor                                                        
WP_CLI phar path:       phar:///usr/local/bin/wp                                                         
WP-CLI packages dir:                                                                                     
WP-CLI cache dir:       /home/mzh/.wp-cli/cache                                                          
WP-CLI global config:                                                                                    
WP-CLI project config:                                                                                   
WP-CLI version: 2.12.0                                                                                   
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KubeCon China 2025参会小记 https://mzh.io/p/1080.html https://mzh.io/p/1080.html#respond Thu, 19 Jun 2025 20:27:10 +0000 https://mzh.io/?p=1080 战利品

注册

  • 会议的个人门票755港币,包午饭,总体来说还是比较划算的
  • 香港的个人通行证要在福田地铁附近的公安机器上刷新,我是深圳户口,所以15块一次.
  • 地铁可以直接到会场,所以很方便,就是香港的酒店怪怪的,入口不显眼(可能因为山多?)

    会议感想

  • 现场没有翻译字幕(参会的老外和中国人各种懵逼)
  • 大公司都是老样子,复杂的解决方案,底下的人哪里用得上
  • 小公司讲得大部分题目又过于琐碎,记得有个演示多云部署还失败了(crossplane的你们就不会录好视频直接放么)
  • 很多人英语口语不好也让硬讲(对,说的就是华为)何苦呢……
  • 演讲不要双人讲的时候,感觉特别明显,两人口音不一样,节奏不同的话,千万不要分开讲!听众会晕的
  • 开篇的keynote不错,分析了整个CNCF生态的状态,还cue到了riscv,看得出中美的技术竞争真的是方方面面的
  • AI,AI,到处是AI,喂,这里是CNCF啊!跟AI相关的基本不记得是啥玩意了。

    maintainer meetup

    这个才是重头戏,本来是闭门会议的,我悄咪咪的溜进去了

  • CNCF有专门的3人doc team,其实也做技术辅导,文章辅导还有promotion
  • ToC有个理论是,首次贡献者的贡献必须要一周内反馈
  • CNCF有完整的项目孵化流程,每个都是要符合特定标准的,如果不符合,可以找专门的team来帮助完成,而且CNCF人会定期检查是不是真的落实了,而不是停留在纸上
  • 重要的是“供应商中立性”,比如一个社区不能超过50%的贡献者是同一家公司,amd64 和 arm64都要支持(riscv讨论的时候说到的)
  • CNCF 有专门的 https://clomonitor.io 来监控各个项目的健壮性之类的指标,666

    活动

    刷各种二维码回答问卷才能抽奖得奖品,有点小气。
    CNCF会议方有发衬衫,但是就一件,有些贴纸啥得

    偶遇

  • 午饭时偶遇了个老外,humanlogio的Antoine Grondin,E人就是E人,直接隔壁吃着饭就能跟你握手say hi,我两交换了Github账号(没名片就是痛)
  • Maintainer meetup后,因为太冷跑去喝茶,听到隔壁两日本人教个法国人认识汉字,竖起耳朵旁听才知道,日本人是苹果的,法国人叫Sara,竟然是联合国的,对,联合国也在搞上云CNCF,后来聊到迁移联合国的系统也是极度痛苦,又老又旧没文档那种哈哈哈
  • 另一个日本人是游戏公司的tech leader,kahirokunn 特喜欢用Go写代码,聊了不少Go的贡献和底层实现的趣事
  • 碰到个上交的研究生maintainer,聊了一通,不得不感慨东部发达城市的孩子就是有想法,敏锐的感知到了知道云原生行业发展已经不行,要好好顺应潮流搞AI,还要去最好的地方学(啊,老美)

    餐食

  • 一直有咖啡饮料供应,还是不错的
  • 午饭是高档盒饭,味道不错
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https://mzh.io/p/1080.html/feed 0
OpenWRT 防火墙开启IPv6 端口转发的方法 https://mzh.io/p/914.html https://mzh.io/p/914.html#respond Fri, 28 Feb 2025 03:33:38 +0000 https://mzh.io/?p=914 前言

OpenWRT当启用IPv6时,默认情况下流量会经过主路由防火墙。在外部网络环境中,若想访问家庭局域网内的服务(如SSH、Proxy、NAS等),默认请求将被防火墙拦截,因此需在主路由防火墙中添加允许规则。
这里并不推荐禁用IPv6防火墙:虽然IPv6地址和端口扫描难度较大,但仍存在被扫描风险。所有局域网服务可能暴露于外网,即使未受攻击,家庭宽带提供公网服务也可能被ISP警告。

LUCI网页界面配置

打开OpenWRT路由管理页面,进入 网络 - 防火墙 - 流量规则。

点击 添加 创建新规则。流量规则区的规则优先级高于默认规则,无需担心与默认规则冲突,但需注意同页其他规则的优先级。可通过拖拽调整规则顺序。

规则配置示例:

  • 名称:清晰标识规则用途(例如如 NAS IPv6)。
  • 协议:按需选择协议,不确定时可同时选TCP和UDP。
  • 源区域:选择 WAN(外网流量入口)。
  • 源地址/源端口:留空。
  • 目标区域:选择 LAN(内网目标区域)。
  • 目标地址: 链路本地IPv6地址(通常以 fe80:: 开头)。

移除链路本地前缀(如 fe80::20c:29ff:fed7:fbf 改为 ::20c:29ff:fed7:fbf)。

追加掩码 /::ffff:ffff:ffff:ffff,最终填入 ::20c:29ff:fed7:fbf/::ffff:ffff:ffff:ffff。此配置确保客户端即使因ISP分配的前缀变化仍能被匹配。

目标端口:指定允许的端口(如 80-443)。留空将放行所有端口,存在重大安全风险,不建议。

动作:选择 接受(Accept)。

高级设置:地址族改为 IPv6,其他保持默认。

保存后,可测试外网访问内网服务。若在 状态 - 防火墙 的 forward_wan 链中看到规则及计数器,则规则已生效。

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凑了台DL20Gen9 https://mzh.io/p/855.html https://mzh.io/p/855.html#respond Wed, 30 Oct 2024 04:12:03 +0000 https://mzh.io/?p=855 最近攒了台DL20Gen9垃圾服务器,准备做成All-in-one(路由、NAS、监控)。
为了节省磁盘的电,就买了2块硬盘的版本。

DL20gen9

配置清单:

  • 某宝淘的准系统 (¥700)
  • Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1270 v5 @ 3.60GHz (¥113)
  • 4 x 16GB 2133 ECC Unbuffered 三星内存 (¥600)
  • 2 x 12 TB 氦气盘 (¥1180)
  • 256G 长城nvme (¥113)
  • HP Ethernet 10Gb 2-port 560SFP+ Adapter (¥99)

总记:¥2777

  • DL20gen9 支持最大64G 2133/2400 ECC内存(Unbuffered,某宝上一般叫纯ECC,别买错了)。
  • 想用最大的内存,2133只能配v5的CPU,2400只能配v6,如果混着了,就只能识别一半出来。
  • 如果你买到了坏的CPU,可能会出现DIMM cann't train的错误提示(我就因此换了所有硬件,最后只能是归到CPU上了)
  • 各种固件需要自己更新,要不然一些v5的CPU是无法识别的。

方便链接

iLo4 更新,主要是为了HTML5 的remote console
https://pingtool.org/latest-hp-ilo-firmwares/

System ROM(BIOS)
https://www.chiphell.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2643119&extra=page%3D1&ordertype=2&mobile=no

HP这iLo还要许可证,坑爹到家了,贴一个在这了。
iLO 4 高级许可证密钥:
35DPH-SVSXJ-HGBJN-C7N5R-2SS4W
35SCR-RYLML-CBK7N-TD3B9-GGBW2

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FreeBSD ports初体验 https://mzh.io/p/851.html https://mzh.io/p/851.html#respond Tue, 08 Oct 2024 14:18:50 +0000 https://mzh.io/?p=851 在开源操作系统的世界里,FreeBSD凭借其稳定性和强大的功能,赢得了不少技术爱好者的青睐。
而FreeBSD中的Ports系统,更是为这款操作系统增添了不少色彩。今天我就分享下我的初次ports体验。

Ports的背景和优势

Ports是FreeBSD中的一个软件包管理系统,它类似于其他操作系统中的包管理器(如Linux中的apt、yum等)。apt,yum更类似FreeBSD中的pkg程序,分发的是二进制包,而Ports系统是为用户提供了一个集中的地方来存储、分发和更新各种开源软件源码编译方式

Ports系统具有以下几个显著优势:

  • 统一管理:Ports提供了一个集中的地方来管理所有的软件包,软件的安装和维护更加方便。
  • 易于更新:Ports会自动处理依赖关系,确保软件包之间的兼容性,提供自动或手动更新选项。
  • 可定制性:用户可以根据自己的需求对软件包进行定制,例如添加额外的功能或修改配置,针对宿主机的CPU类型和使用方法优化。

构建使用的命令行

下面来实战一下,使用Ports系统构建和安装软件包主要依赖于命令行工具。以下是一些常用的命令及其功能,Ports有意思的点就是,全部功能都是用Makefile实现的:

  1. 如果你安装的时候就选择了Ports,就跳过第1步,如果没有就更新Ports
    cd /usr/ports && make fetchindex
  2. 克隆Ports Tree:
    git clone --depth=1 --branch <你的版本号> https://github.com/freebsd/freebsd-ports /usr/ports
  3. 安装软件,例如vim
    cd /usr/ports/editor/vim && make BATCH=yes install clean
  4. 如果需要搜索可用的软件包,可以用search
    make search key=^vim- | grep -E "Port:|Path:|Info:|^$"
  5. 卸载软件包的话,例如,要卸载vim,可以执行以下命令
    cd /usr/ports/editor/vim
    make deinstall
  6. 使用make clean命令可以清理编译过程中产生的临时文件。
  7. 使用make distclean命令可以清理软件包及其临时文件

参考文章:

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RISCV 64 高性能浮点rounding Go实现 https://mzh.io/p/801.html https://mzh.io/p/801.html#respond Wed, 25 Sep 2024 06:58:13 +0000 https://mzh.io/?p=801 引言

RISC-V(下简称RV),作为一种开源的CPU架构,其灵活的指令集和可扩展性为开发者提供了丰富的设计选项。在数值计算中,浮点数的处理尤为重要,而浮点数舍入(rounding)机制则是确保计算精确性和效率的关键一环。本文将聚焦于RV64架构下浮点数的舍入(浮点到浮点)在Go语言中实现,特别是通过FCVTDL/FCVTLD指令的应用来探讨实现的原理。

想看代码的朋友,可以直接看我提交到Go官方的代码参考

golang/go/commit 90391c2

啥是舍入(rounding)

Round(2.5) = 2,就是一种舍入方法(四舍五入嘛)

实际编码中的问题

第一个问题是,既然RV64有浮点转换指令,那直接用不就行了么?

事情并没这么简单,由于RV64并不像其他架构有单独的浮点到浮点的取整指令(例如arm64的FRINTMD),因此只能用FCVT (floating point convert)先转换到整数寄存器中,再从整数寄存器中转回浮点寄存器。

例如浮点值X,在寄存器FA0中,需要以下指令(注:Go的Asm,从左到右):

FCVTLD FA0, A0
FCVTDL A0, FA0

坑就在此出现了!

IEEE 754 中 -Inf (负无穷大)的二进制表达是0x7fffffffffffffff,而根据RV64指令集手册,对于不合格的浮点输入,就“凑到相近的值”并复制到整数寄存器中了。

Floor(-Inf) -> int64(0x7fffffffffffffff)

这下热闹了,整数0x7ff...ff是合法的整数。当你转回浮点时……就变成了float64(9.22e+18)。这意味着

非法数值变成了合法数值

例如这个issue:https://github.com/golang/go/issues/68322

那么通过RV64的FCLASS (浮点类型)指令提前判断呢?可以是可以,但由于多重判断是否数值在取整范围内,经过测试速度不够快(性能下降60%),并不符合我们程序员对于“高效”的追求。如果要达成快捷的判断非法输入的方法,需要我们回顾一下IEEE 754的表达方式。

RV64中浮点数的表示

在RV64浮点数中的表示遵循IEEE 754标准,该标准定义了浮点数的符号位、指数和尾数部分。

IEEE 754标准定义了浮点数在计算机中的存储方式,主要包括三个部分:符号位(S)、指数(E)和尾数(M,也称为有效数字或小数部分)。对于双精度浮点数(即double类型,在大多数现代计算机中占用64位),其格式如下:

  • 符号位(1位):位于最高位,0表示正数,1表示负数。
  • 指数(11位):用于表示浮点数的指数部分,采用偏移量编码方式(对于双精度,偏移量为1023)。
  • 尾数(52位):表示浮点数的有效数字部分,但隐式包含了一个前导的1(除了表示0或次正规数的情况)。

例如要表达IEEE754 DP 0.375,可以拆解为:0.25*1.5

  • 正数,符号位为0
  • 指数需要0.25,2-2,通过补码,即0x3FD
  • 尾数1.5,则是1+2-1,即0x8(1000_0000)b

二进制即0x3FD8_0000_0000_0000

其中IEEE 754 DP非法的输入分别是:

  • ±Inf(正负无穷大)0x7FF0_0000_0000_0000
  • NaN(Not a Number,压根不是个数)

NaN也有很多中表达方式,有

  • qNaN 0x7FF8_0000_0000_0001
  • sNaN 0x7FF0_0000_0000_0001
  • 特殊NaN 0x7FFF_FFFF_FFFF_FFFF

如果仔细留意的话,你会发现,所有的非法输入都是通过指数位表示的,而且都相当大(0x7FF= 2047d - 1023,实际为1024),那么,我们只需要通过右移52位,并加以掩码(mask)去除正负影响,就可以判断一个浮点数是不是非法输入(0x7FF)。重点来了

这个方法可以顺便判断是不是整数取整范围

因为浮点数能取整,就意味着指数小于53,即整个数小于253,如果对大于这个数取整就会出现未定义行为了,所以Go语言限制,必须在这个范围内,超过的合法输入原样输出即可。

var x float64
maskedExp := (math.Float64bits(x) >> 52) & 0x7FF
if maskedExp > 1023 + 52 {
    return x
}
// FCVTLD x, A0
// FCVTDL A0, x

这样是不是就好了?不……还有一个坑……

±0没办法处理

所以最后需要使用RV64的FSGNJD指令,将x中的符号位拷贝复制过来。

最终效果

见前面提到的golang/go/commit 90391c2,提升300%

            │ math.old.bench │           math.new.bench            │
            │     sec/op     │   sec/op     vs base                │
Ceil             54.09n ± 0%   18.72n ± 0%  -65.39% (p=0.000 n=10)
Floor            40.72n ± 0%   18.72n ± 0%  -54.03% (p=0.000 n=10)
Trunc            38.72n ± 0%   18.72n ± 0%  -51.65% (p=0.000 n=10)
geomean          33.56n        20.09n       -40.13%
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Running V (Vlang) on linux-riscv64 https://mzh.io/p/793.html https://mzh.io/p/793.html#respond Sat, 14 Sep 2024 12:35:20 +0000 https://mzh.io/?p=793

Steps

  1. Install dependency apt install build-essential
  2. git clone https://github.com/vlang/v
  3. cd v && make

And it's done!

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