前言

Power平台作为IBM的企业级平台，其稳定性和高效能在业界尤其是大型金融企业有着良好的口碑，MariaDB作为MySQL的重要开源分支，也对IBM Power8平台进行了适配。

很幸运我拿到了一台Power8的机器，在Linux on Power上成功编译了MariaDB 10.1版本，不过还没有拿到同规格的PC服务器用于对比，所以本期我先介绍一下MariaDB on Power的一些信息，下期月报我会拿出实测对比数据，并且分析一下MariaDB在Power平台和x86平台上关键路径的效率。

关于Power平台

与我们常见的x86平台不同，Power平台是RISC架构，而Intel的x86是CISC架构，早期的Mac也是采用PowerPC。

RISC相对于CISC，把主要的设计放在最常用的指令上，尽量使这些执行执行更加简单高效，对于不常用的指令，通过组合指令来完成。所以在实现特殊任务时，RISC会比CISC更复杂，但是因为RISC指令简单，可以更轻松的实现更多核数更多流水线来弥补。而且RISC单元电路少，功耗低，整体能耗水平会比CISC好很多。

数据库业务属于简单业务，如果一台主机只运行数据库，那么在x86下其实有很多指令集是完全用不上的，所以理论上单位面积更低功耗，更多流水线，更高频率的Power平台运行数据库会更加高效。

同时IBM也提供了Linux on Power，并且同时提供了大端、小端两种模式，而不再要求必须是AIX，毕竟Linux大部分人会更熟悉。

MariaDB对Power的适配

MariaDB迁移到Power8平台不仅仅是简单的修改代码让编译可以通过，当然这也是很重要的。

从 git log 中可以看到，官方针对Power和Intel平台的不同，例如CACHE_LINE_SIZE的差异，Intel平台是64，Power平台是128。还有MEMORY_BARRIER上的差异，也会导致在锁操作和部分IO操作上两个平台会有差异，MariaDB在这部分也做了修改。

另外为了能使用IBM Advance Toolchain工具集编译 MariaDB 提升效率，也对代码上做了不少改动以便IBM Advance Toolchain能使用。

总之看起来一切都很好，针对很多细节都做了针对性修改。

编译中的问题

既然广告看起来这么好，那么就亲自动手试一下。

在Power on Linux上我下载了MariaDB 10.1.9的源码用GCC编译然而报错了：

  1. [ 52%] Building CXX object storage/innobase/CMakeFiles/innobase.dir/api/api0api.cc.o
  2. In file included from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/ut0ut.h:36,
  3.  from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/univ.i:636,
  4.  from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/api/api0api.cc:27:
  5. /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/os0sync.h:521:4: error: #error "Unsupported platform"
  6. [ 52%] Building CXX object storage/archive/CMakeFiles/archive.dir/ha_archive.cc.o
  7. In file included from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/ sync0sync.h:837,
  8.  from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/mem0mem.h:34,
  9.  from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/data0data.h:33,
  10.  from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/que0que.h:30,
  11.  from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/api0misc.h:32,
  12.  from /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/api/api0api.cc:38:
  13. /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/sync0sync.ic: In function ‘lock_word_t ib_mutex_test_and_set(ib_mutex_t*)’:
  14. /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/sync0sync.ic:85: error: ‘os_atomic_test_and_set’ was not declared in this scope
  15. /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/sync0sync.ic: In function ‘void mutex_reset_lock_word(ib_mutex_t*)’:
  16. /root/mariadb-10.1.9/storage/innobase/include/sync0sync.ic:113: error: ‘os_atomic_clear’ was not declared in this scope
  17. make[2]: *** [storage/innobase/CMakeFiles/innobase.dir/api/api0api.cc.o] Error 1
  18. make[1]: *** [storage/innobase/CMakeFiles/innobase.dir/all] Error 2
  19. make[1]: *** Waiting for unfinished jobs....

查看了下报错的代码行： storage/innobase/include/sync0sync.ic

  1. ib_mutex_test_and_set(
  2. /*==================*/
  3.         ib_mutex_t*     mutex)  /*!< in: mutex */
  4. {
  5. #if defined(HAVE_ATOMIC_BUILTINS)
  6.         return(os_atomic_test_and_set(&mutex->lock_word));
  7. #else

storage/innobase/include/os0sync.h

  1. 469 # if defined(HAVE_IB_GCC_ATOMIC_TEST_AND_SET)
  2. 470
  3. 471 /** Do an atomic test-and-set.
  4. 472 @param[in,out]  ptr   Memory location to set to non-zero
  5. 473 @return the previous value */
  6. 474 inline
  7. 475 lock_word_t
  8. 476 os_atomic_test_and_set(volatile lock_word_t* ptr)
  9. 477 {
  10. 478        return(__atomic_test_and_set(ptr, __ATOMIC_ACQUIRE));
  11. 479 }
  12. 480
  13. 481 /** Do an atomic clear.
  14. 482 @param[in,out]  ptr   Memory location to set to zero */
  15. 483 inline
  16. 484 void
  17. 485 os_atomic_clear(volatile lock_word_t* ptr)
  18. 486 {
  19. 487   __atomic_clear(ptr, __ATOMIC_RELEASE);
  20. 488 }
  21. 489
  22. 490 # elif defined(IB_STRONG_MEMORY_MODEL)
  23. 491
  24. 492 /** Do an atomic test and set.
  25. 493 @param[in,out]  ptr   Memory location to set to non-zero
  26. 494 @return the previous value */
  27. 495 inline
  28. 496 lock_word_t
  29. 497 os_atomic_test_and_set(volatile lock_word_t* ptr)
  30. 498 {
  31. 499   return(__sync_lock_test_and_set(ptr, 1));

可以看到，只有在HAVE_IB_GCC_ATOMIC_TEST_AND_SET或IB_STRONG_MEMORY_MODEL至少有一个标签打开的情况，ib_mutex_test_and_set()中调用的os_atomic_test_and_set()函数才会被开启。

然而因为RHEL6的原因，在Power8平台上GCC只有HAVE_ATOMIC_BUILTINS和__powerpc__两个宏（升级到RHEL7可以解决）。因此就出现了这一幕，ib_mutex_test_and_set中调用了os_atomic_test_and_set()而os_atomic_test_and_set()在头文件中没有被定义。修改很简单啦，改成用同一个宏判断就行了。

跟官方开发者沟通后这个fix可以解决这个问题

  1. diff --git a/storage/innobase/include/os0sync.h b/storage/innobase/include/os0sync.h
  2. index 8e4b4f4..e192a3a 100644
  3. --- a/storage/innobase/include/os0sync.h
  4. +++ b/storage/innobase/include/os0sync.h
  5. @@ -487,7 +487,7 @@ os_atomic_clear(volatile lock_word_t* ptr)
  6.      __atomic_clear(ptr, __ATOMIC_RELEASE);
  7.  }
  9. -# elif defined(IB_STRONG_MEMORY_MODEL)
  10. +# elif defined(HAVE_ATOMIC_BUILTINS)
  12.  /** Do an atomic test and set.
  13.  @param[in,out]    ptr        Memory location to set to non-zero

最后说两句

虽然官方也是有性能测试结果的，然而显然我们是不能相信官方测试的。因此我还会构造场景针对CPU本身的效能进行测试，下一期大家期待测试结果吧。

最后放两张官方的测试结果，看起来还是很牛X的！

MariaDB Total System MariaDB Per Core