Оптимизированные репозитории

Для предоставления оптимизированного по производительности дистрибутива, CachyOS пересобирает пакеты Arch Linux специально для архитектур x86-64-v3, x86-64-v4 и Zen4+.

• x86-64-v3: Прирост производительности 5%-20% по сравнению с x86-64.
• x86-64-v4: Обеспечивает значительный прирост производительности благодаря поддержке AVX512, в зависимости от рабочей нагрузки.
• Zen 4/5: В дополнение к набору инструкций x86-64-v4, добавлены следующие инструкции:

abm, adx, aes, avx512bf16, avx512bitalg, avx512ifma, avx512vbmi, avx512vbmi2, avx512vnni,
avx512vpopctndq, clflushopt, clwb, clzero, fsgsbase, gfni, mwaitx, pclmul, pku, prfchw,
rpdid, rdrnd, rdseed, sha, sse4a, vaes, vockmulqdq, wbnoinvd, savec, xsaveopt, xsaves

Чтобы узнать больше об этих архитектурах, ознакомьтесь с этой статьёй в Википедии.

Модифицированные пакеты

Наш репозиторий CachyOS-PKGBUILDs содержит пакеты, которые получают постоянные обновления, патчи и портированные исправления. Для повышения производительности мы выборочно применяем оптимизации PGO, LTO и BOLT в зависимости от потребностей. Мы также поддерживаем несколько -git пакетов, например mesa-git.

Поиск пакетов CachyOS

Представляем нашу новую страницу поиска пакетов для CachyOS. Теперь вы можете легко искать пакеты и получать подробную информацию, такую как архитектура компиляции, дата последнего обновления и многое другое.

Миграция с x86-64-v3 на x86-64-v4 или znver4

Если вы в настоящее время используете репозитории x86-64-v3, а ваш новый процессор поддерживает x86-64-v4 (или AMD Zen 4/5), вы можете выполнить миграцию, следуя этим шагам:

Проверка совместимости процессора

Осторожно

Процессоры Intel 12-го поколения (Alder Lake) и новее могут сообщать о поддержке x86-64-v4, но на практике они не могут выполнять инструкции AVX-512.

Почему?

• Конфликт гибридной архитектуры: Большие «P-ядра» поддерживают AVX-512, а малые «E-ядра» — нет. Выполнение инструкций AVX-512 при активных E-ядрах привело бы к нестабильности.
• Обходной путь от Intel: Чтобы избежать этого несоответствия, Intel отключила AVX-512 двумя способами:
  • Обновления микрокода/BIOS (ранние чипы Alder Lake): AVX-512 можно было снова включить, избегая или откатывая обновления микрокода.
  • Аппаратная блокировка (чипы 2022+ и позднее): AVX-512 необратимо отключается на заводе, что делает невозможным его повторное включение.

Поскольку x86-64-v4 требует AVX-512, эти процессоры следует рассматривать как поддерживающие только x86-64-v3.

• Проверка поддержки x86-64-v4:

  Выполните следующую команду:

  /lib/ld-linux-x86-64.so.2 --help | grep supported

  • ✅ x86-64-v4 (supported, searched) → Процессор поддерживает v4
  • ❌ Отсутствует строка x86-64-v4 → Процессор не поддерживает v4

Пример (процессор поддерживает v4):

$ /lib/ld-linux-x86-64.so.2 --help | grep supported
  x86-64-v2 (supported, searched)
  x86-64-v3 (supported, searched)
  x86-64-v4 (supported, searched)

• Для процессоров AMD Zen 4/5 проверьте, сообщает ли ваш процессор о поддержке znver4 или znver5:
  • Выполните следующую команду:

    gcc -march=native -Q --help=target 2>&1 | grep -Po "^\s+-march=\s+\K(\w+)\$"

    Если вывод — znver4 или znver5, вы можете приступать к миграции.

Заметка

И x86-64-v4, и znver4 используют один и тот же список зеркал /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist.

Если вам нужно вернуться к репозиторию или отменить изменение, это руководство будет вам полезно.

Пример: с znver4 на v4.

Шаги миграции

1. Отредактируйте /etc/pacman.conf и замените ваши репозитории x86-64-v3 одним из следующих вариантов в зависимости от поддержки вашего процессора:

   x86-64-v4

   /etc/pacman.conf

   [cachyos-v4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   
   [cachyos-core-v4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   
   [cachyos-extra-v4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist

   znver4 (только для AMD Zen 4/5)

   /etc/pacman.conf

   [cachyos-znver4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   
   [cachyos-core-znver4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   
   [cachyos-extra-znver4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist

   Не изменяйте [cachyos], [core], [extra] и [multilib].

2. Очистите кэш пакетов и синхронизируйте базы данных:

   sudo pacman -Scc   # Подтвердите дважды, введя 'y'
   sudo pacman -Sy

3. Переустановите все пакеты для перехода на новую архитектуру:

   pacman -Qqn | sudo pacman -S -

4. Перезагрузите систему.

---

Добавление наших репозиториев в существующую установку Arch Linux

Осторожно

Установка CachyOS Pacman установит форк pacman с функциями, добавленными CachyOS, такими как “INSTALLED_FROM” и автоматическая проверка архитектуры. В Pacman 6.1 была добавлена функция проверки функций, что может приводить к предупреждениям при использовании pacman от Arch Linux. Мы работаем с Arch Linux, чтобы снова обеспечить должную совместимость. Если вы хотите этого избежать, не добавляйте репозиторий “cachyos”, который содержит модифицированный pacman. Все остальные репозитории, такие как cachyos-v3, cachyos-v4, cachyos-extra/core-v3/4, можно добавлять безопасно.

Совет

Прежде чем рассматривать добавление наших репозиториев, пожалуйста, ознакомьтесь со списком совместимости процессоров

Автоматически

Мы предоставляем скрипт, который автоматизирует установку наших репозиториев в ваши существующие Arch-подобные системы.

curl https://mirror.cachyos.org/cachyos-repo.tar.xz -o cachyos-repo.tar.xz
tar xvf cachyos-repo.tar.xz && cd cachyos-repo
sudo ./cachyos-repo.sh

Как работает скрипт

Этот скрипт определяет наборы инструкций, которые поддерживает ваш процессор, и устанавливает ту версию наших репозиториев, которая наиболее оптимизирована для него. Он также создаёт резервную копию вашего старого файла pacman.conf для последующего удаления репозитория с помощью скрипта.

Вручную

1. Установите связку ключей CachyOS:

   # Импортируйте ключ репозитория
   sudo pacman-key --recv-keys F3B607488DB35A47 --keyserver keyserver.ubuntu.com
   # Подпишите ключ репозитория
   sudo pacman-key --lsign-key F3B607488DB35A47

2. Установите необходимые пакеты:

   sudo pacman -U 'https://mirror.cachyos.org/repo/x86_64/cachyos/cachyos-keyring-20240331-1-any.pkg.tar.zst' \
   'https://mirror.cachyos.org/repo/x86_64/cachyos/cachyos-mirrorlist-27-1-any.pkg.tar.zst' \
   'https://mirror.cachyos.org/repo/x86_64/cachyos/cachyos-v3-mirrorlist-27-1-any.pkg.tar.zst' \
   'https://mirror.cachyos.org/repo/x86_64/cachyos/cachyos-v4-mirrorlist-27-1-any.pkg.tar.zst' \
   'https://mirror.cachyos.org/repo/x86_64/cachyos/pacman-7.1.0.r7.gb9f7d4a-3-x86_64.pkg.tar.zst'

3. Добавьте репозитории CachyOS в конфигурационный файл pacman:

   Заметка

   Эти репозитории должны быть расположены выше репозиториев Arch Linux.

   /etc/pacman.conf

   # Если ваш процессор поддерживает только x86-64, добавьте репозиторий [cachyos]
   # Репозитории cachyos
   [cachyos]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-mirrorlist
   
   # Если ваш процессор поддерживает x86-64-v3, добавьте [cachyos-v3],[cachyos-core-v3],[cachyos-extra-v3] и [cachyos]
   # Репозитории cachyos
   
   [cachyos-v3]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v3-mirrorlist
   [cachyos-core-v3]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v3-mirrorlist
   [cachyos-extra-v3]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v3-mirrorlist
   [cachyos]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-mirrorlist
   
   # Если ваш процессор поддерживает x86-64-v4, добавьте [cachyos-v4], [cachyos-core-v4], [cachyos-extra-v4] и [cachyos]
   # Репозитории cachyos
   
   [cachyos-v4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   [cachyos-core-v4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   [cachyos-extra-v4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   [cachyos]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-mirrorlist
   
   # Если ваш процессор основан на Zen 4 или Zen 5, добавьте [cachyos-znver4], [cachyos-core-znver4], [cachyos-extra-znver4] и [cachyos]
   
   [cachyos-znver4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   [cachyos-core-znver4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   [cachyos-extra-znver4]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-v4-mirrorlist
   [cachyos]
   Include = /etc/pacman.d/cachyos-mirrorlist

   Совет

   Чтобы перейти с репозиториев v4 на znver4

   Добавьте соответствующие записи из предыдущего шага и выполните следующие команды:

   sudo pacman -Scc # Введите Y в обоих случаях
   sudo pacman -Sy
   pacman -Qqn | sudo pacman -S --needed - # Чтобы заменить все пакеты v4 на пакеты znver4
   # Перезагрузите вашу систему

4. Наконец, обновите вашу систему пакетами из CachyOS:

   sudo pacman -Syu

Удаление репозиториев CachyOS

Автоматически

Выполните следующие команды, чтобы удалить репозитории CachyOS из вашей системы:

curl https://mirror.cachyos.org/cachyos-repo.tar.xz -o cachyos-repo.tar.xz
tar xvf cachyos-repo.tar.xz
cd cachyos-repo
sudo ./cachyos-repo.sh --remove

Вручную

1. Переустановите оригинальный pacman из репозиториев Arch Linux:

   sudo pacman -S core/pacman

2. Выполните следующую команду:

   # Это позволит избежать предупреждений %INSTALLED_DB%
   sudo find /var/lib/pacman/local/ -type f -name "desc" -exec sed -i '/^%INSTALLED_DB%$/,+2d' {} \;

3. Восстановите конфигурационный файл pacman из резервной копии:

   sudo mv /etc/pacman.conf.bak /etc/pacman.conf

4. Вернитесь к стандартным пакетам Arch Linux с помощью следующих команд:

   pacman -Qqn | sudo pacman -S -
   sudo pacman -Syu

Тесты и бенчмарки

Майкл из Phoronix уже несколько раз проводил бенчмарки CachyOS, которые в основном показывают лидерство в графиках производительности и в среднегеометрическом значении всех результатов тестов. С момента первого бенчмарка, сделанного в 2022 году, CachyOS значительно эволюционировала и повзрослела в плане удобства использования и производительности.

Если вы хотите узнать больше о приросте производительности от наших репозиториев, пожалуйста, ознакомьтесь с ссылками ниже.

• 14/03/2021: В RFC-обсуждении о влиянии x86-64-v3, инициированном Матеушем Йончиком из Arch Linux, были представлены некоторые первоначальные результаты.

  • RFC: Use x86_64-v2 architecture

• 09/12/2022: Первый бенчмарк, выполненный Майклом.

  • The Performance Of Arch Linux Powered CachyOS

• 29/02/2024: Phoronix провел еще один бенчмарк, демонстрирующий разницу между пакетами x86-64-v4, x86-64-v3 и x86-64 (generic). Если посмотреть на примеры, такие как PHP или GCC, где мы модифицируем наши PKGBUILD, заметно значительное улучшение производительности.

  • Arch Linux CachyOS Benchmarks Of x86-64-v3 & x86-64-v4 Repositories

• 20/08/2024: Майкл опубликовал новый бенчмарк для AMD Ryzen 9 9950x, в котором участвует CachyOS и некоторые другие дистрибутивы Linux.

  • Intel Continues To Show AMD The Importance Of Software Optimizations: 16% More Ryzen 9 9950X Performance

  Заметка

  Liquid-DSP и RocksDB были скомпилированы с помощью Phoronix Benchmark Suite, игнорируя флаги компиляции, указанные в /etc/makepkg.conf, что привело к неожиданным результатам производительности для CachyOS.