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※ 本文為 terievv 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2018-01-04 11:12:34
看板 Gossiping
作者 ChampYen (網路黑貓)
標題 Re: [問卦] Intel 出大包了? 所有CPU效能降低20%
時間 Wed Jan  3 22:03:20 2018

※ 引述《abc2090614 (casperxdd)》之銘言：
: https://www.theregister.co.uk/2018/01/02/intel_cpu_design_flaw/
: 挖到bug的原文:
: https://goo.gl/c9bHiL
python sweetness — The mysterious case of the Linux Page Table...
[圖]
The mysterious case of the Linux Page Table... ...

 
: http://pythonsweetness.tumblr.com/post/169166980422/the-mysterious-case-of-the-linux-page-table
python sweetness — The mysterious case of the Linux Page Table...
[圖]
The mysterious case of the Linux Page Table... ...

 
: 有人發現Linux和Windows有重大更新
: 原因是 Intel 處理器架構有嚴重漏洞 (和虛擬記憶體有關, 請懂的人解說)
: 預計下個月
: 作業系統更新完之後所有現有的 Intel CPU 效能下降 5~30% (大部分CPU是18~23%)
: 過去十年所有 Intel CPU 都會被影響，因為是架構問題
: AMD 沒事

https://www.facebook.com/champ.yen/posts/10212741648149326
 

要談必須要談現在作業系統的運作方式
每個 Process 的定址空間由 Page Table 決定
而這個空間在先前並不是全然都是 user mode 的程式與資料
由於 system call 與 interrupt handling 處理效能的考量
因此 page table 中是有將 OS kernel 的位置 mapping 進來
這樣做可以減少 TLB flush 與 page table swapping 的頻率

但是對於這段是透過將 kernel 這些範圍以 supervisor 權限屬性保護

避免運作中的程式可以直接存取

接著談出問題的機制 - speculative execution
這是用來處理 divergence/branch 加速的方式
也就是作預先執行然後挑選正確的結果

目前 Intel CPU 的問題在於在可能在這忽略了對記憶體存取權限檢查
因此造成了可以在分支預測之下成功取得不該獲得的資料

目前既有系統的設計 加上 Intel CPU 的問題
兩者加起來就是一般軟體都可以去探測系統內部原先應被保護 OS kernel資料

因此造成效能降低的方式是因為必須做 kernel page-table isolation (KPTI)
也就是 kernel 與 user-mode program  各自 page-table 完全獨立


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 123.110.221.3
※ 文章代碼(AID): #1QJEAgWP (Gossiping)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1514988202.A.819.html
※ 同主題文章:
　 01-03 09:52 abc2090614. ■ [問卦] Intel 出大包了? 所有CPU效能降低20%
　 01-03 10:01 wasitora. ■ Fw: [問卦] Intel 出大包了? 所有CPU效能降低20%
　 01-03 19:16 shensnet. ■ Re: [問卦] Intel 出大包了? 所有CPU效能降低20%
● 01-03 22:03 ChampYen. ■ Re: [問卦] Intel 出大包了? 所有CPU效能降低20%
推 haosan: 專業推1F 01/03 22:05
推 panda80911: 先推，免得人家以為我看不懂2F 01/03 22:06
→ kosoj6: 推免懂3F 01/03 22:06
→ la8day: 怎麼做？SW workaround?4F 01/03 22:06
推 horizondrift: 嗯嗯，跟我想得差不多5F 01/03 22:06
推 ckbdfrst: 寫錯也沒人知道6F 01/03 22:07
推 jdklas: 嗯嗯 沒錯 講解的還不錯   樓下跟著這樣推就好了7F 01/03 22:07
推 tim9527: 推個  每個名詞都知道  加起來我就不知道惹8F 01/03 22:07
推 hizerg: 這篇白話說明 給推9F 01/03 22:07
推 yulis: 嗯嗯 跟我想的一樣10F 01/03 22:08
→ NCKU: 113CS+MTK 強者11F 01/03 22:08
推 Ericz7000: 還可以啦 跟我想的差不多12F 01/03 22:09
噓 abramtw: 獨立給噓13F 01/03 22:09
→ chuegou: 如果cpu相關指令不能用 那就kernel用軟體實現阿14F 01/03 22:09
推 charlie123qq: 可以講簡單一點嗎我文組== 打電動的人有影響很大嗎15F 01/03 22:09
https://goo.gl/MwD7eU
Linux Gaming Performance Doesn't Appear Affected By The x86 PTI Work - Phoronix Phoronix is the leading technology website for Linux hardware reviews, open-source news, Linux benchmarks, open-source benchmarks, and computer hardwa ...

 
目前看來遊戲效能影響不大
推 Jamesz: 懂了，感謝分享16F 01/03 22:10
推 andyxstussy: 嗯 非資工看不懂17F 01/03 22:10
推 tim9527: 乾 OS讀到後來 還真的沒想過這裡   好難過QQ18F 01/03 22:10
推 Turas: QQ19F 01/03 22:11
→ chuegou: 用過指令集很少的的cpu 一堆指令要自己軟體實作20F 01/03 22:11
推 LaughPoint: 嗯 說的不錯 但還可以更好 就給80分吧21F 01/03 22:12
推 cosmite: 做個資料檢查效能會掉10-20%會不會有點誇張？22F 01/03 22:12
https://goo.gl/Sz3vQw
Initial Benchmarks Of The Performance Impact Resulting From Linux's x86 Security Changes - Phoronix Phoronix is the leading technology website for Linux hardware reviews, open-source news, Linux benchmarks, open-source benchmarks, and computer hardwa ...

 
目前看起來主要是 I/O 相關影響比較大
推 ayeae: 嗯嗯 所以page down page up對吧23F 01/03 22:13
噓 vonannes: 乾 噗要用辜狗翻yee好嗎24F 01/03 22:13
推 chinafree: 看不懂25F 01/03 22:16
看不懂小弟真的很抱歉, 因為這的確需要念 OS 與 計架 才能知道問題
推 adon0313: 還不是學蘋果26F 01/03 22:16
推 fhsh810305: 這篇講得比英文資料還仔細...想問是參考哪邊的資訊27F 01/03 22:17
FB Link 有篇文章, 我只是解釋為何如此
→ shenguan: 可以講中文嗎28F 01/03 22:22
推 wsdykssj: 影音轉檔算影響大的應用嗎？29F 01/03 22:24
上面的 Link 有篇初步 benchmark 顯示轉檔影響不大
推 miracle210: 所以要如何解決阿 好解決嗎?30F 01/03 22:24
就是 kernel 不再 mapping 到 user-mode process 中
也就是上面說的 KPTI
推 BetaCat: 這篇的確淺顯易懂，只是沒想到這BUG放到十年後才被發現31F 01/03 22:25
→ freeunixer: 問好解決嗎不是廢話,好解決的話還需要打針讓你慢 20%?32F 01/03 22:27
推 capri75:33F 01/03 22:29
推 soem: 若是照這篇的說法，有打system call就需要頻繁的TLB flush34F 01/03 22:29
→ soem: 造成的結果，就是某些情況很像當年AMD用bios修TLB bug一樣
推 jhjhs33504: 恩恩 記憶體容量不足的悲哀36F 01/03 22:30
→ soem: 直接掉20%甚至更多的效能37F 01/03 22:30
→ freeunixer: 我很想知道 OpenBSD 的老大是不是又會放炮了...38F 01/03 22:30
推 WYchuang: 這個硬體預測機制不能關掉嗎 做死了所以關不掉？39F 01/03 22:31
x86 個人並沒有很熟, 但是關閉的效能影響會更大
噓 herryherry: 我see不懂 feel很unhappy40F 01/03 22:31
推 fhsh810305: OpenBSD也在影響範圍內吧..?41F 01/03 22:32
推 soarling: 嗯嗯 跟我想的……看不懂啦 不過還是要推一下專業42F 01/03 22:33
推 max0928895: IO是指會用到IO Resource的裝置都會影響嗎?43F 01/03 22:34
推 soem: 但OpenBSD的KARL真的試做對了，目前不清楚bug細節的情形下也44F 01/03 22:36
→ soem: 不知道對OpenBSD的影響有多大
推 vonannes: 30到32樓間已經把重點劃粗乃惹46F 01/03 22:36
→ soem:                真的是做對了47F 01/03 22:37
推 SigmaErica: 我推!不然別人以為我......沒事!48F 01/03 22:39
推 kenyun: 應該說當年偷的效能現在要還QQ  我錯怪AMD又熱又慢了…49F 01/03 22:41
其實這部分加上去並不會影響效能, 想做這些不正常行為就是 page fault
噓 Dkuei: 這個超級基礎 CO OS CA 修過都該當常識知道50F 01/03 22:42
→ newstar2007: 還沒發表的第8代筆電CPU不知會不會改....老電腦現在51F 01/03 22:45
→ newstar2007: 已經有點慢了....
但 Desktop Gen8 已經來不及了
推 awen860836: 給個推53F 01/03 22:48
→ vonannes: 還好我就知道amd一直在練基本功 是說有沒有聯合輪流整消54F 01/03 22:49
→ vonannes: 費者就噗知道惹
推 kids1991: 推56F 01/03 22:55
推 silentence: 先承認自己看不懂Orz57F 01/03 22:56
※ 編輯: ChampYen (123.110.221.3), 01/03/2018 23:01:06
推 sowgotoHELL: 看不懂   所以會影響到哪些方面58F 01/03 23:02
推 coolda: 跑模擬 機器學習 統計的 會GG嗎59F 01/03 23:09
推 Hurricaneger: 你有没有freestyle？60F 01/03 23:13
→ QNggInInDer: OS跟計組看看 就會有概念了61F 01/03 23:17
推 tikowm: 嗯，不錯不錯，就差不多是這個意思62F 01/03 23:21
推 chiguang: 是啊，可是那邊也可以不用這樣作不是嗎？就繞過去了63F 01/03 23:25
推 TitanEric: 喔喔 專業推64F 01/03 23:27
推 han6823: 謝謝你淺顯的解釋......看來最好等cpu架購變更。 目前的s65F 01/03 23:27
→ han6823: hort term 也只能如此了
推 pepro: 受教了67F 01/03 23:33
推 maxisam: 推68F 01/03 23:42
推 DKPCOFGS: 夠白話 竟然看得懂69F 01/03 23:42
推 ji3ao6fu06: 嗯嗯跟我想的一樣70F 01/03 23:51
推 dieKuchen: 推71F 01/03 23:51
推 ckenken: 該把恐龍本拿出來重新讀一遍了  沒想到真的有用上的一天72F 01/03 23:53
推 domago: 偷吃步被抓包73F 01/03 23:57
噓 erichang: 最討厭中英夾雜的報告 直接用全英文再推回來74F 01/03 23:59
推 oook: 有沒有文組版本的，老子我化學系看不懂啦，幹75F 01/04 00:00
推 wayne1120: 大概懂了，謝謝講解！76F 01/04 00:02
推 GreatoMuta: 為什麼做KPTL會掉那麼多?因為memory swap機率增加?77F 01/04 00:10
→ GreatoMuta: *KPTI
推 aiguo: 幹，一直都買AMD, 第一次買他們的就出槌79F 01/04 00:21
推 MinionsBOB: 正在讀計組只看得懂page table跟TLB而已其他不懂呵呵80F 01/04 00:27
推 benjelly: 嗯嗯跟我想的差不多81F 01/04 00:29
推 yuinghoooo: 機器學習的是在說啥？ 那個都用GPU吧82F 01/04 00:36
推 someLetters: 可以講解hardware context switch 的部分ma83F 01/04 00:39
推 w12350615: 跟我想得差不多 只是我不太會表達84F 01/04 01:00
推 SP500: 推解釋85F 01/04 01:01
推 tinderbox: 推 大概了解86F 01/04 01:03
推 xhung: 推 專業87F 01/04 01:17
推 pikakami: 英文單字都看得懂  其他就88F 01/04 01:18
→ WindSucker: 恩 差不多89F 01/04 01:59
推 Eric0605: 推90F 01/04 02:09
推 OverInfinity: System call! generate thermal element      (咦91F 01/04 03:11
→ tony0223tw: 我文組 請用白話文 謝謝92F 01/04 03:36
推 aadsl: 有沒有文組版本?93F 01/04 04:09
→ jones2011: 要拿孔龍本複習了，這十幾年間的包，也許到處都是雷94F 01/04 04:33
推 MasCat: 嗯嗯 跟我想的差不多95F 01/04 05:58
推 maxwellbkwt: 推96F 01/04 06:20
推 SupCat: 嗯沒錯就是這樣 跟我知道的一樣97F 01/04 06:46
推 eric525498: 文組版本：下禮拜Windows會釋出更新，效能會降低98F 01/04 07:28
→ eric525498: 如果不更新，會有安全疑慮。一般應用程式能夠讀取到
→ eric525498: 本來不該讀取的資料 例如：密碼
推 coolda: VIP桌優先點菜上菜 服務人員混用下 一般桌也看到VIP菜色?101F 01/04 07:37
推 coolda: 是說 和十年前 AMD肥龍B2 不知誰比較嚴重?
噓 colin810106: 你English 不錯good103F 01/04 08:17
推 ansonwing: 樓上噓文的有辦法把那些名詞翻成中文然後讓人更好理解104F 01/04 08:45
推 ansonwing: 再說吧 專業名詞替換成中文很多該領域的還不見得能馬上
→ ansonwing: 理解
推 Zundel: 噓講中文的是不是都文組107F 01/04 08:53
推 yun1907lin: 想問I/O影響的部分是？108F 01/04 08:54
推 will331: 簡單講就是偷吃步的安全漏洞109F 01/04 09:29
→ will331: 專業詞翻中文不懂的還是不懂啦
推 mynewid: 寫得不錯喔111F 01/04 09:33
推 tamamad: 推 CS 念到融會貫通就是這樣 給板上的廢物大學生一個榜樣112F 01/04 09:41
→ tamamad: 光唸 OS 恐龍本不夠啦 要再去把 UTLK 拿出來看
推 clyukimo: 懂114F 01/04 09:44
推 tamamad: 恐龍本我記得沒講到 kernel page table 吧 ?115F 01/04 09:46
推 nat99up: 做speculate時page fault不是本來就不會跳except嗎116F 01/04 09:53
推 SaintSeven: 我大CS世代千秋萬世117F 01/04 10:24
推 yukinoba: 遊戲的效能比較多是跟GPU以及硬碟存取速率有關118F 01/04 10:40
推 g3sg1: 先承認我看不懂  反正買AMDF就沒這問題了對吧119F 01/04 11:09

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(￣︶￣)ｂ et79210 說讚！
1樓 時間: 2018-01-04 12:10:22 (台灣) 
→
a170508
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文組看不懂 反正不升級 效能就不會被調降了吧? 有安全漏洞 應該也不會怎樣
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