Linus Torvalds az Anthropic Claude Code AI-alapú programozási asszisztensének segítségével dolgozik a Linux kernel page cache alrendszerének teljesítményjavításán. A fejlesztés célja egy régóta ismert szűk keresztmetszet megszüntetése, amely több szál párhuzamos fájlolvasásakor a memóriaoldalak referenciaszámlálóinak kezeléséből adódik.

A problémát Matthew Wilcox már 2024-ben jelezte. Azóta több tapasztalt kernelfejlesztő – köztük maga Torvalds is – próbálkozott a megoldásával, de a különböző megközelítések rendre hibákba vagy más akadályokba ütköztek. Torvalds saját korábbi megoldásának hibás változatát mintegy 18 hónapig használta. A Claude Code bevonásával most rövid idő alatt olyan új implementáció készült, amely a teljesítménytesztekben jelentős javulást mutatott. Bár az emberi code review során ebben is hibát találtak, amelyhez javítás készült, a fejlesztés érdemben előrelépett. A történet egyben az ember és az AI közötti együttműködés gyakorlati példája.

Torvalds október 10-én közzétett egy nyolc patchből álló kísérleti változatot a noref-filemap-read-with-llm ágban. A commit leírásában egyértelműen jelezte, hogy az implementációt, a tesztprogramokat, az előzetes code review-t és a dokumentáció első változatát Claude Code készítette az ő irányítása alatt. A teljesítményméréseket Torvalds saját maga végezte.

Október 13-án egy továbbfejlesztett, tíz patchből álló változatot mutatott be a Linux kernel levelezőlistáján. Az rcu-free-v3 ágban található megoldás RCU-alapú késleltetett memóriafelszabadítást alkalmaz, amellyel bizonyos olvasási műveleteknél elkerülhető a folio referenciaszámlálójának módosítása.

Torvalds mérései szerint egy 64 szálas AMD Ryzen Threadripper processzoron a tesztelt olvasási műveletek száma másodpercenként 13,3 millióról 304 millióra emelkedett, ami közel 23-szoros gyorsulást jelent. Torvalds hangsúlyozta, hogy az eredményt egy speciális szintetikus teszttel érte el, valós terhelés mellett ennél lényegesen kisebb javulás várható.

A kód felülvizsgálata során Kiryl Shutsemau versenyhelyzetet azonosított a filemap_read_rcu_batch() függvényben. A hiba miatt párhuzamos fájlműveletek esetén az olvasás elavult cache-adatokat adhatott vissza az aktuális fájltartalom helyett. Shutsemau javítást készített, amelynek kialakítását Torvaldsszal egyeztette. A fejlesztők emellett a késleltetett memóriafelszabadítás következményeit is vizsgálják.

Torvalds felkérte Shutsemau-t a teljes patchsorozat további gondozására, amit a fejlesztő elfogadott. A változtatások egyelőre kísérleti fejlesztési ágban találhatók, nem kerültek be a Linux kernel fő fejlesztési ágába.

• mm: read from the page cache without folio references
• Improve page refcount scalability – Linus Torvalds
• Re: Improve page refcount scalability – Kiryl Shutsemau

(A cikk nyomokban Mesterséges Intelligencia által szolgáltatott adatokat tartalmaz, így a tartalmát érdemes duplán ellenőrizni!)