ARM 上的 Ruby on Rails 性能

Question

我想知道我们是否可以用一些等效的基于 ARM 的设备替换运行 Rails (ruby 1.8.6...) web 应用程序的基于 Atom N270 的上网本（我们喜欢无风扇设置、功耗等）。

ARM 设备是 XScale-PXA270 @ 520，128MB（可能还有一些较慢的 SDRAM），运行 Linux，总是有足够的可用内存，其性能与越狱的 iPhone 相当。

对生产数据库 (SQLite) 进行基准测试给了我们有希望的结果（ARM 只是 慢 20-30%），所以我尝试构建 ruby​​（1.9.2p0）。

Rails 应用程序在 ARM 上运行速度非常慢（从 sql 获取并生成模板速度慢 10-20 倍）。我决定运行一些基准测试来查找瓶颈。

同样，有些结果还不错（与我们现在使用的较旧的 ruby​​ 1.8.6 相当，比 ruby​​ 1.9.2 慢 6 倍），而有些结果非常慢（慢 20-30 倍）。铁。看起来哈希方法在 ARM 上慢了 40 倍。运行 Ruby Benchmark Suite 显示更多瓶颈、字符串、线程、数组...

我知道 ARM比 Atom 慢，我只是没想到会有如此巨大的差异，尤其是在 SQLite 运行良好之后。

ARM 上的 Ruby 是否存在一些缺陷，我是否需要应用一些补丁，如果我想使用 ARM 设备或者只是该设备没有足够的计算能力，这是没有希望的，应该用 C 重写整个应用程序吗？

示例

def fib(n) 
  return 1 if n < 2
  fib(n-1)+fib(n-2)
end 

Benchmark.bm do |x| 
  x.report { fib(32) }
  x.report { fib(36) }
  x.report { h = {}; (0..10**3).each {|i| h[i] = i}  } 
  x.report { h = {}; (0..10**4).each {|i| h[i] = i}  } 
  x.report { h = {}; (0..10**5).each {|i| h[i] = i}  } 
end

ruby -rbenchmark bench.rb

Atom N270，1GB

ruby 1.9.2p0 (2010-08-18) [i686-linux]
      user     system      total        real
  2.440000   0.000000   2.440000 (  2.459400)
 16.780000   0.030000  16.810000 ( 17.293015)
  0.000000   0.000000   0.000000 (  0.001180)
  0.020000   0.000000   0.020000 (  0.012180)
  0.160000   0.000000   0.160000 (  0.161803)

ruby 1.8.6 (2008-08-11 patchlevel 287) [i686-linux]
      user     system      total        real
 12.500000   0.020000  12.520000 ( 12.628106)
 84.450000   0.170000  84.620000 ( 85.879380)
  0.010000   0.000000   0.010000 (  0.002216)
  0.040000   0.000000   0.040000 (  0.032939)
  0.240000   0.010000   0.250000 (  0.255756)

XScale-PXA270 @ 520，128MB ruby 1.9.2p0 (2010-08-18) [arm-linux]

      user     system      total        real
 12.470000   0.000000  12.470000 ( 12.526507)
 85.480000   0.000000  85.480000 ( 85.939294)
  0.060000   0.000000   0.060000 (  0.060643)
  0.640000   0.000000   0.640000 (  0.642136)
  6.460000   0.130000   6.590000 (  6.605553)

构建：

 ./configure --host=arm-linux --without-X11 --disable-largefile \
--enable-socket=yes --without-Win32API --disable-ipv6 \
--disable-install-doc --prefix=/opt --with-openssl-include=/opt/include/ \
--with-openssl-lib=/opt/include/lib

ENV:

PFX=arm-iwmmxt-linux-gnueabi

export DISCIMAGE="/opt"
export CROSS_COMPILE="arm-linux-"
export HOST="arm-linux"
export TARGET="arm-linux"
export CROSS_COMPILING=1
export CC=$PFX-gcc
export CFLAGS="-O3 -I/opt/include"
export LDFLAGS="-O3 -L/opt/lib/"
#LIBS=
#CPPFLAGS=
export CXX=$PFX-g++
#CXXFLAGS=
export CPP=$PFX-cpp

export OBJCOPY="$PFX-objcopy"
export LD="$PFX-ld"
export AR="$PFX-ar" 
export RANLIB="$PFX-ranlib"
export NM="$PFX-nm"
export STRIP="$PFX-strip"
export ac_cv_func_setpgrp_void=yes
export ac_cv_func_isinf=no
export ac_cv_func_isnan=no
export ac_cv_func_finite=no

Answer 1

您似乎在抱怨 Ruby 1.9.2 中的新优化（与 1.8.x 相比）是特定于 x86 的。 Ruby 1.8.x 的 Atom 和 ARM 性能相当。也许您可以询问特定于 Ruby 的邮件列表。快速搜索表明，是的，Ruby 1.9.x 中有很多变化：

Ruby 1.9.2 通过 Yet Another Ruby VM (YARV) 解释器为 Ruby 带来了重大速度改进

也许正确的问题是“YARV 是否有 x86 特定优化？这些优化可以在 ARM 端口中重复吗？ ”

Answer 2

树莓派上的相同基准测试具有较新的软件包：

pi@raspberrypi:~$ uname -a
Linux raspberrypi 3.6.11+
pi@raspberrypi:~$ ruby -v
ruby 2.0.0p195 (2013-05-14 revision 40734) [armv6l-linux-eabihf]
pi@raspberrypi:~$ ruby benchmark.rb 
       user     system      total        real
   6.580000   0.000000   6.580000 (  6.585575)
  45.080000   0.000000  45.080000 ( 45.132900)
   0.000000   0.000000   0.000000 (  0.008709)
   0.090000   0.000000   0.090000 (  0.095851)
   1.040000   0.010000   1.050000 (  1.044347)

RP2 更新（2015 年）：

pi@raschpi ~ $ uname -a
Linux raschpi 4.1.13-v7+ #826 SMP PREEMPT Fri Nov 13 20:19:03 GMT 2015 armv7l GNU/Linux
pi@raschpi ~ $ ruby -v
ruby 2.2.1p85 (2015-02-26 revision 49769) [armv7l-linux-eabihf]
pi@raschpi ~ $ ruby benchmark.rb 
       user     system      total        real
   4.450000   0.000000   4.450000 (  4.446841)
  30.460000   0.000000  30.460000 ( 30.473665)
   0.010000   0.000000   0.010000 (  0.002306)
   0.020000   0.000000   0.020000 (  0.023236)
   0.290000   0.000000   0.290000 (  0.292746)

RP3-B 更新（2017 年 - Raspian Jessie）：

pi@raspberrypi:~ $ uname -a
Linux raspberrypi 4.9.59-v7+ #1047 SMP Sun Oct 29 12:19:23 GMT 2017 armv7l GNU/Linux
pi@raspberrypi:~ $ ruby -v
ruby 2.3.3p222 (2016-11-21) [arm-linux-gnueabihf]
pi@raspberrypi:~ $ ruby -rbenchmark benchmark.rb
       user     system      total        real
   4.030000   0.000000   4.030000 (  4.032046)
  30.940000   0.000000  30.940000 ( 30.943480)
   0.000000   0.000000   0.000000 (  0.001352)
   0.000000   0.010000   0.010000 (  0.013266)
   0.260000   0.000000   0.260000 (  0.251937)

Answer 3

使用问题示例中引用的代码，这些是我在使用 armv6l 处理器运行 Raspbian 的 Raspberry Pi 上的结果：

uname -a
Linux ginger 3.1.9+ #168 PREEMPT Sat Jul 14 18:56:31 BST 2012 armv6l GNU/Linux

ruby -v
ruby 1.9.3p194 (2012-04-20 revision 35410) [armv6l-linux-eabi]

ruby benchmark.rb
   user     system      total        real
 7.810000   0.000000   7.810000 (  7.823737)
53.520000   0.010000  53.530000 ( 53.630399)
 0.010000   0.000000   0.010000 (  0.007818)
 0.090000   0.000000   0.090000 (  0.090667)
 0.950000   0.030000   0.980000 (  0.980731)