Советы по оптимизации системы

Загрузка системы

Для того, чтобы узнать, - какой процесс больше всего тормозит запуск системы, выполните команду systemd-analyze blame

Дайте угадаю, NetworkManager-wait-online оказался предателем, и отнимает от запуска вашей системы ~4 секунды? Не беда. Можете просто отключить его)

sudo systemctl mask NetworkManager-wait-online.service

Ускорение распаковки initramfs

Это начальное загрузочное окружение, которое дополняет образ ядра Linux. Для экономии места оно представляется в виде саморасжимаемого архива. В Arch Linux утилита mkinitcpio создает initramfs и по умолчанию использует алгоритм сжатия zstd. Для ускорения загрузки лучше применить алгоритм lz4.

1. Изменение алгоритма сжатия

   Отредактируйте файл /etc/mkinitcpio.conf, добавив следующие строки:

   COMPRESSION="lz4"
   COMPRESSION_OPTIONS=(-9)

2. Замена хуков на systemd (опционально)

   Для дополнительного ускорения замените хуки base и udev на systemd:

   HOOKS=(systemd autodetect microcode modconf kms keyboard sd-vconsole block filesystems fsck)

   Внимание

   Для систем с зашифрованным корневым разделом добавьте sd-encrypt после хука sd-vconsole.

3. Обновление образов initramfs

   После внесения изменений выполните команду:

   sudo mkinitcpio -P

Флаги компиляции

Флаги компиляции являются указателями для компилятора, какие инструкции и оптимизации использовать при сборке программ.

Для оптимизации процесса сборки мы можем их изменить, создав пользовательский конфиг ~/.makepkg.conf в домашней директории, чтобы переопределить системные настройки:

CFLAGS="-march=native -mtune=native -O2 -pipe -fno-plt -fexceptions \
      -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=3 -Wformat -Werror=format-security \
      -fstack-clash-protection -fcf-protection"
CXXFLAGS="$CFLAGS -Wp,-D_GLIBCXX_ASSERTIONS"
RUSTFLAGS="-C opt-level=3 -C target-cpu=native -C link-arg=-z -C link-arg=pack-relative-relocs"
MAKEFLAGS="-j$(nproc) -l$(nproc)"

Важно

Данные флаги компилятора выжимают максимум производительности при компиляции, но могут вызывать ошибки сборки в очень редких приложениях. Если такое случится, то отключите параметр ‘lto’ в строке options добавив перед ним символ восклицательного знака ! (“!lto”).

Ccache

В Linux есть программы, сборка которых может занять более двух часов, и для ускорения повторной компиляции таких приложений, как Wine или Proton-GE, можно использовать ccache.

Ccache — это кэш для компиляторов C/C++, совместимый с GCC и Clang, который ускоряет повторную компиляцию одного и того же кода. Если при сборке новой версии программы обнаруживаются идентичные блоки исходного кода, ccache использует уже скомпилированный код из кэша, что значительно ускоряет процесс компиляции.

Для его установки выполните следующие команды:

sudo pacman -S ccache

После установки его ещё нужно активировать в ваших настройках makepkg. Для этого отредактируем конфигурационный файл ~/.makepkg.conf, добавив следующие конфигурации:

BUILDENV=(!distcc color ccache check !sign)

Внимание

ccache может ломать сборку некоторых программ, поэтому будьте осторожны с его применением.

TRIM

Это команда, используемая в твердотельных накопителях (SSD), которая позволяет операционной системе сообщить накопителю, какие блоки данных больше не нужны и могут быть очищены. Это помогает поддерживать производительность SSD, предотвращая замедление работы при записи данных.

Чтобы его включить, выполните следующие команды:

sudo systemctl enable fstrim.timer
sudo fstrim -v /

Btrfs пользователям

Если вы используйте файловую систему Btrfs и имеете версию ядра 6.2 и выше, то выполнять включение службы для осуществления периодическего выполнения команды TRIM - не нужно, т. к. Btrfs сам выполняет её в асинхронном режиме.

OOM

Out-Of-Memory Killer (OOM) — это процесс в Linux, который завершает приложение, чтобы спасти ядро от сбоя. Он жертвует приложением, чтобы сохранить работу ОС.

Для того, чтобы его включить, выполните команду:

sudo systemctl enable --now systemd-oomd

Ananicy CPP

Ananicy - это демон для распределения приоритета задач, который сильно повышает отклик системы. Мы будем устанавливать его форк Ananicy CPP, переписанный на C++ для увеличения производительности.

1. Установка Ananicy CPP

   Клонирование и сборка пакета из AUR:

   git clone https://aur.archlinux.org/ananicy-cpp.git
   cd ananicy-cpp
   makepkg -sric

2. Активация службы

   Включите и запустите службу:

   sudo systemctl enable --now ananicy-cpp

3. Установка дополнительных правил (рекомендуется)

   Установите расширенные правила для лучшей оптимизации:

   git clone https://aur.archlinux.org/cachyos-ananicy-rules-git.git
   cd cachyos-ananicy-rules-git
   makepkg -sric

4. Перезапуск службы

   Перезапустите службу для применения новых правил:

   sudo systemctl restart ananicy-cpp

Haveged

Так-же могу посоветовать пакет Haveged. Это демон, что следит на энтропией системы. Необходим для ускорения запуска системы при высоких показателях systemd-analyze blame (Больше 1 секунды).

Для его установки выполните следующие команды:

sudo pacman -S haveged
sudo systemctl enable haveged

Rng-tools

Rng-tools - демон, что также следит на энтропией системы, но, в отличие от haveged, через аппаратный таймер. Необходим для ускорения запуска системы при высоких показателях systemd-analyze blame (Больше 1 секунды).

Для его установки выполните следующие команды:

sudo pacman -S rng-tools
sudo systemctl enable --now rngd

Внимание

Не использовать вместе с Ananicy

Cpu Power

По умолчанию процессор динамически меняет свою частоту, что правильно и даёт баланс между энергосбережением и производительностью. Однако для максимальной производительности можно закрепить режим максимальной частоты.

1. Установка утилиты CPUPower

   sudo pacman -S cpupower

2. Установка режима производительности

   sudo cpupower frequency-set -g performance

3. Настройка конфигурации

   Откройте файл конфигурации:

   sudo nano /etc/default/cpupower

   Найдите и отредактируйте строку:

   governor='performance'

4. Активация службы

   sudo systemctl enable cpupower

Auto CpuFreq

Это утилита для автоматической оптимизации скорости работы процессора и энергопотребления. Она следит за состоянием аккумулятора, загрузкой процессора, температурой и общей нагрузкой системы, динамически переключаясь между режимами энергосбережения и высокой производительности.

Рекомендация

Является наилучшим вариантом для большинства пользователей.

1. Установка из AUR

   yay -S auto-cpufreq

2. Активация службы

   sudo systemctl enable --now auto-cpufreq

Оптимизация загрузки ядра

Вы можете немного изменить параметры загрузки ядра в GRUB, измените следующую строку в /etc/default/grub, добавив следующие параметры к своим:

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="... loglevel=2 nowatchdog split_lock_detect=off processor.ignore_ppc=1 migrations=off msr.allow_writes=on pcie_aspm=force module.sig_unenforce cryptomgr.notests initcall_debug no_timer_check noreplace-smp page_alloc.shuffle=1 rcupdate.rcu_expedited=1 tsc=reliable ..."

И наконец обновляем grub

sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

Осторожно!

Изменения параметров загрузки ядра в GRUB могут повлиять на безопасность и общее поведение системы. Выполняйте это на свой страх и риск.

Влияние на безопасность:

• Отключение механизмов безопасности: nowatchdog и split_lock_detect=off снижают защиту от зависаний
• Игнорирование проверок: module.sig_unenforce позволяет загружать неподписанные модули

Влияние на производительность:

• Оптимизация системы: pcie_aspm=force и page_alloc.shuffle=1 улучшают производительность
• Стабильность: tsc=reliable обеспечивает лучшую синхронизацию

Хочешь ещё больше?

Советую посетить данный репозиторий. В нём собраны все способы оптимизации Arch linux.