Um olhar sobre o Portage-Tools - Parte III

Nesta terceira parte, pretendo introduzir os conceitos de USE flags e sua utilização. Como podemos construir um sistema moderno e estável definindo as flags necessárias. Vou expor também o arquivo de configurações que, talvez, seja o mais conhecido e utilizado no Gentoo: o make.conf. Vou apresentar também outros arquivos de configuração muito úteis para a dupla dinâmica: Portage/Emerge. Vamos nessa!

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Por: Luiz Santos em 07/07/2016 | Blog: https://www.vivaolinux.com.br/~luiztux


O arquivo make.conf - PARTE II - variáveis cflags / cxxflags e otimização do sistema



Continuando com as variáveis CFLAGS e CXXFLAGS, seus valores serão passados ao compilador quando formos instalar um programa ou qualquer outra compilação que o Portage tenha que fazer. Assim otimizamos a performance de compilação e consequentemente otimizamos o pacote/programa em nosso sistema.

Isto tudo acontece durante as fases do ebuild de src_compile() e de construção do pacote. Durante a fase de compilação de um determinado pacote o Portage precisa verificar no ebuild correspondente o que está definido no arquivo configure que normalmente já vem com os programas, depois comparar com o perfil de usuário, flags setadas, entre inúmeras outras informações.

Por este e outros motivos é que existe os ebuilds para cada programa disponível para o Gentoo. No momento não entrarei em detalhes sobre os códigos de programação dos ebuilds, fica pra próxima. Após esta verificação o pacote estará pronto para compilação.

O Portage, então, configurará o ambiente de compilação e construção buscando informações nos valores das variáveis CFLAGS, CXXFLAGS, FFLAGS, FCFLAGS e LDFLAGS, caso estejam definidas. Pelo menos as duas primeiras deve estar obrigatoriamente definidas de acordo com a arquitetura do usuário.

Caso contrário, a compilação ficará mais lenta e o pacote compilado perderá performance, pois seria compilado considerando diversas arquiteturas, podendo até forçar o Kernel a utilizar diversos drivers e módulos que não seriam necessários.

Estas variáveis são, comumente, definidas da seguinte forma:

CFLAGS="-march=core2 -O2 -pipe"
CXXFLAGS="${CFLAGS}"

A opção mais importante aqui é -march, pois esta opção informará ao compilador para qual arquitetura (arch por razões históricas) produzir os códigos. Assim o pacote será compilado de acordo com as capacidades da nossa arquitetura, características, instruções etc. Por exemplo, caso a arquitetura seja da família do x86, teríamos suporte para toda a gama de cpu's:
  • i386
  • i586
  • core2
  • ivybridge

Só para citar algumas. Mas como saber de forma rápida e fácil? Rodando o seguinte comando:

gcc -c -Q -march=native --help=target

O comando acima produzirá uma saída contendo o tipo da CPU e inúmeras outras informações. Com isto em mãos, coloque a informação na CFLAGS, por ex.:

CFLAGS="-march=athlon64"

Caso a saída do comando não informe o tipo de CPU causando uma informação indeterminada, ou ainda, o usuário tenha dúvidas ou receio do que por, é possível definir apenas:

CFLAGS="-march=native"

Assim o GCC detectará automaticamente o tipo de processador e definirá as flags necessárias para ele. Não use isto para compilar pacotes para arquiteturas diferentes.

O próximo passo é o -O (letra "o" maiúscula, não o número zero). Esta variável controla o nível global de otimização e conforme as opções definidas aqui, fará a compilação tomar mais tempo e mais consumo de memória. Há sete níveis para esta configuração: -O0, -O1, -O2, -O3, -Os, -Og, e -Ofast. Use apenas uma delas na variável CFLAGS. Vamos dar uma olhada em cada nível:

-O0: desabilita toda a otimização de compilação, aliás, este é o valor padrão quando não está configurada. Neste nível o tempo de compilação é reduzido e pode melhorar as informações de debug. Porém algumas aplicações podem não funcionar direito sem uma opção de otimização. Esta não é uma opção recomendada, exceto em caso de informações de depuração.

-O1: O nível mais básico de otimização.Aqui o compilador tentará produzir um código rápido e pequeno, sem tomar muito tempo de compilação. Este nível trará as seguintes flags:
  • -fauto-inc-dec
  • -fbranch-count-reg
  • -fcombine-stack-adjustments
  • -fcompare-elim
  • -fcprop-registers
  • -fdce
  • -fdefer-pop
  • -fdelayed-branch
  • -fdse
  • -fforward-propagate
  • -fguess-branch-probability
  • -fif-conversion2
  • -fif-conversion
  • -finline-functions-called-once
  • -fipa-pure-const
  • -fipa-profile
  • -fipa-reference
  • -fmerge-constants
  • -fmove-loop-invariants
  • -freorder-blocks
  • -fshrink-wrap
  • -fsplit-wide-types
  • -fssa-backprop
  • -fssa-phiopt
  • -ftree-bit-ccp
  • -ftree-ccp
  • -ftree-ch
  • -ftree-coalesce-vars
  • -ftree-copy-prop
  • -ftree-dce
  • -ftree-dominator-opts
  • -ftree-dse
  • -ftree-forwprop
  • -ftree-fre
  • -ftree-phiprop
  • -ftree-sink
  • -ftree-slsr
  • -ftree-sra
  • -ftree-pta
  • -ftree-ter
  • -funit-at-a-time

-O2: este é o nível recomendado para otimização, a não ser que que o sistema precise de algum caso especial. Neste nível será ativada algumas flags a mais do que aquelas ativadas no -O1. O compilador tentará aumentar a performance do código sem aumentar o tamanho do arquivo e sem tomar muito tempo de compilação. Flags:
  • -fthread-jumps
  • -falign-functions -falign-jumps
  • -falign-loops -falign-labels
  • -fcaller-saves
  • -fcrossjumping
  • -fcse-follow-jumps -fcse-skip-blocks
  • -fdelete-null-pointer-checks
  • -fdevirtualize -fdevirtualize-speculatively
  • -fexpensive-optimizations
  • -fgcse -fgcse-lm
  • -fhoist-adjacent-loads
  • -finline-small-functions
  • -findirect-inlining
  • -fipa-cp
  • -fipa-cp-alignment
  • -fipa-sra
  • -fipa-icf
  • -fisolate-erroneous-paths-dereference
  • -flra-remat
  • -foptimize-sibling-calls
  • -foptimize-strlen
  • -fpartial-inlining
  • -fpeephole2
  • -freorder-blocks-algorithm=stc
  • -freorder-blocks-and-partition -freorder-functions
  • -frerun-cse-after-loop
  • -fsched-interblock -fsched-spec
  • -fschedule-insns -fschedule-insns2
  • -fstrict-aliasing -fstrict-overflow
  • -ftree-builtin-call-dce
  • -ftree-switch-conversion -ftree-tail-merge
  • -ftree-pre
  • -ftree-vrp
  • -fipa-ra

-O3: o maior nível de otimização possível. As otimizações deste nível consomem muito tempo e memória, sendo que não há garantia nenhuma de ganho de desempenho e performance. Este nível é conhecido por quebrar muitos pacotes. Portanto seu uso é desencorajado. Flags:
  • -finline-functions
  • -funswitch-loops
  • -fpredictive-commoning
  • -fgcse-after-reload
  • -ftree-loop-vectorize
  • -ftree-loop-distribute-patterns
  • -fsplit-paths
  • -ftree-slp-vectorize
  • -fvect-cost-model
  • -ftree-partial-pre
  • -fpeel-loops
  • -fipa-cp-clone

-Os: neste nível o código é otimizado para não ocupar muito espaço na máquina. Este nível ativa todas as flags do -O2. É indicado para máquinas que possuam pouco espaço em disco e/ou para CPU's que possuam pouca cache. Com esta opção, as seguintes flags serão desativadas:
  • -falign-functions
  • -falign-jumps
  • -falign-loops
  • -falign-labels
  • -freorder-blocks
  • -freorder-blocks-algorithm=stc
  • -freorder-blocks-and-partition
  • -fprefetch-loop-arrays

-Og: Na versão 4.8 do GCC, foi introduzido este novo nível de otimização geral. Ele aborda a necessidade de rápida compilação e uma experiência de depuração superiores, proporcionando um nível razoável de desempenho de execução. A opção -g simplesmente desabilita otimizações que porventura possam atrapalhar na depuração.

-Ofast: Criado na versão 4.7 do GCC, esta opção ativa todas as flags -O3 mais as flags -ffast-math, -fno-protect-parens, e -fstack-arrays. Esta opção quebra alguns padrões e portanto seu uso não é recomendado.

E por último, mas não menos importante, temos a flag -pipe. Esta flag não irá otimizar o código em nada, mas fará com que o processo de compilação fique mais rápido. Esta flag informa ao compilador para utilizar pipes ao invés de arquivos temporários durante as diferentes fases de compilação. Em sistemas com pouca memória não devemos setar esta flag.

Após isto, nossa CFLAGS deve estar parecida com isto:

CFLAGS="-march=core2 -O2 -pipe"

Legal. Mas ainda tem mais algumas coisinhas que, embora possam ser opcionais, seu uso é encorajado para ganho de performance e otimização de código. A flag -fomit-frame-pointer é muito utilizada e nos ajuda diminuindo o código gerado. A mesma pode ser habilitada em todos os níveis de -O, exceto -O0 (letra e número), entretanto é necessário ativá-la. Vamos pô-la então, mas há um porém: caso necessite de debug, a análise pode se tornar mais difícil que o normal ou até impossível.

CFLAGS="-march=core2 -O2 -pipe -fomit-frame-pointer"

Ok. Nossa CFLAGS está pronta. Há mais algumas flags que podemos utilizar: -msse, -msse2, -msse3, -mmmx, -m3dnow. Entretanto, ao definir a primeira flag (-march), estas serão ativadas por padrão de acordo com o que a arquitetura suporta. Para finalizar nossa otimização, devemos declarar a variável CXXFLAGS (códigos em C++) EXATAMENTE como a CFLAGS, eu escrevi exatamente, pois a não ser que você seja desenvolvedor e queira declarar outras flags para códigos C++, ambas as variáveis devem ser iguais ou você estará correndo um grande risco de quebrar teu sistema. Aviso dado, para finalizar nossas variáveis devem conter o seguinte:

CFLAGS="-march=core2 -O2 -pipe -fomit-frame-pointer"
CXXFLAGS="${CFLAGS}"

Alguns ainda utilizam a seguinte forma (o ganho de compilação é imperceptível aos nossos olhos):

CFLAGS="-march=core2 -O2 -pipe -fomit-frame-pointer"
CXXFLAGS="-march=core2 -O2 -pipe -fomit-frame-pointer"

E se você ainda não se cansou de ler esta página gigante, aqui vai mais um aviso: evite espaços desnecessários entre as flags das variáveis, ou isto poderá causar erros de compilação (segredos da cripta do GCC).

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Páginas do artigo
   1. Introdução
   2. USE FLAGS
   3. USE FLAGS - PARTE II
   4. USE FLAGS - PARTE III
   5. O arquivo make.conf
   6. O arquivo make.conf - PARTE II
   7. O arquivo make.conf - PARTE II - variáveis cflags / cxxflags e otimização do sistema
   8. O arquivo make.conf - PARTE III
   9. O arquivo make.conf - PARTE IV
   10. O arquivo make.conf - PARTE V
   11. Finalizando
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Comentários
[1] Comentário enviado por luiztux em 07/07/2016 - 08:41h

Galera, uma atualização:

Sobre a variável do USE_EXPAND, a L10N, esta irá substituir a variável LINGUAS em um futuro próximo. Então, obrigatoriamente, devemos ter ambas informadas no nosso make.conf respeitando as diferenças de padrões entre elas.

É isso aí.

-----------------------------------''----------------------------------

"If it moves, compile it."


[2] Comentário enviado por albfneto em 07/07/2016 - 12:06h

muito bom isso! parabéns.
favoritado , como as outras partes.
é legal a galera conhecer Portage. Portage é uma obra prima de programação
¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨
Albfneto,
Ribeirão Preto, S.P., Brasil.
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Distros Favoritas: [i] Sabayon, Gentoo, OpenSUSE, Mageia e OpenMandriva[/i].

[3] Comentário enviado por luiztux em 07/07/2016 - 12:20h


[2] Comentário enviado por albfneto em 07/07/2016 - 12:06h

muito bom isso! parabéns.
favoritado , como as outras partes.
¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨
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Obrigado Alberto. Sua opinião vale muito pois, como escrevi, parte deste conhecimento obtive através de você. Então eu sinto uma relação de supervisão da sua parte, por assim dizer..rsrsr

[4] Comentário enviado por albfneto em 09/07/2016 - 19:53h

quando terminar tudo, vou fazer uma sugestão.
você junta todas as partes, com copiar e colar, e faz uma apostila ou pequeno livro, e posta no Site "Domínio Público". Cite sua autoria, lógicamente.

tem muita coisa de linux lá, de Química, de Artes, de tudo. Pa vc ver, vai no site

http://www.dominiopublico.gov.br/pesquisa/PesquisaObraForm.do

e no formulário de busca use Palavras-Chave "Ciências da Computação", "Linux".

o legal do site Domínio Público é que ele é desenvolvido usando Software Livre

No que se refere a seu Artigo, sugerí porque Portage tem pouca literatura em Português.

Eu gostaria que muita gente conhecesse Portage, porque é fenomenal, muito bem programado. Ele acha as dependências, gerencia tudo, faz o que vc quer... um GCC, mas um GCC todo automático. Portage é genial

Não sei Porque, mas alguns Gentoístas, no Mundo todo, não eu, você ou o próprio Daniel Robbins (ele é muito acessível, sempre respondeu meus emails), não gostam de ensinar a usar Gentoo ou Portage, não sei ao certo o por que.
¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨
Albfneto,
Ribeirão Preto, S.P., Brasil.
Usuário Linux, Linux Counter: #479903.
Distros Favoritas: [i] Sabayon, Gentoo, OpenSUSE, Mageia e OpenMandriva[/i].

[5] Comentário enviado por luiztux em 09/07/2016 - 20:20h

Gostei da ideia e agradeço. Farei isto quando terminar.

Em relação ao Daniel, realmente, o cara é muito acessível e solícito. Também tive a oportunidade de falar com ele e com outros desenvolvedores do Gentoo como: Nathan Zachary, Michal Gorny e Zack Medico e os caras sempre muito solícitos, sem problema nenhum. Mas infelizmente tem aqueles que se acham superiores aos outros e não gostam de ajudar. É uma lástima...


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"If it moves, compile it."


[6] Comentário enviado por Pygoscelis em 13/07/2016 - 13:51h

.

[7] Comentário enviado por Pygoscelis em 13/07/2016 - 13:52h

Muito bom e útil! Se tivesse lido esses artigos um tempo atrás, quando migrei para Gentoo, diminuiria bastante minhas leituras e buscas. Legal também reunir links do Alberto que tanto já me foram úteis. Valeu!

[8] Comentário enviado por luiztux em 14/07/2016 - 08:48h


[7] Comentário enviado por Pygoscelis em 13/07/2016 - 13:52h

Muito bom e útil! Se tivesse lido esses artigos um tempo atrás, quando migrei para Gentoo, diminuiria bastante minhas leituras e buscas. Legal também reunir links do Alberto que tanto já me foram úteis. Valeu!


Obrigado pelo comentário. Realmente precisamos de extensiva leitura para usar o Gentoo. Nestes artigos tentei passar um pouco do que aprendi, depois de muita busca e leitura, como você disse. Claro que isto não irá tornar nada mais fácil para quem chega ao sistema, mas espero que dê um "Norte" para quem precisar.
O Alberto é um cara excepcional que manja demais. Os artigos e dicas dele são referência e por este motivo eu reuni estas informações.

Um abraço.

[9] Comentário enviado por removido em 30/07/2016 - 19:16h

Ainda vou instalar o Gentoo, basta eu conseguir algum tempo livre.


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