Linux内核态CRC32算法优化

CRC32算法常用于信息的完整性校验，如网络通信中，在收到网络包之后，先对数据段做CRC32运算，然后将结果与接收到的CRC校验值对比，从而判断收到网络包的完整性。在Linux内核中，包含了一套由C语言实现的CRC32校验代码，但是执行效率不高。在内核态出现大量网络吞吐时，CRC32校验有可能成为性能瓶颈。

同时，在高版本的内核中（Kernel 5.x），已经实现了通过CRC指令的CRC32校验方式，该方式效率更高，能大大减少CRC32算法耗时。接下来介绍如何将该实现合入到kernel 4.x中。

1. 从https://github.com/torvalds/linux/blob/master/arch/arm64/lib/crc32.S附件中拷贝crc32.S文件到linux-4.14.105/arch/arm64/lib/目录。

   以4.14.105版本内核为例，将CRC32的汇编实现拷贝到linux-4.14.105/arch/arm64/lib/目录：

   cp crc32.S linux-4.14.105/arch/arm64/lib/

2. 修改Makefile文件。

   在linux-4.14.105/arch/arm64/lib/Makefile的末尾加一行，保证添加的crc32.S文件能编译到内核。

   obj-$(CONFIG_CRC32) += crc32.o

   

3. 修改lib/crc32.c源码。

   对C代码的CRC32校验接口添加__weak标识，通过该标识指明调用crc32_le接口时，该C接口不作为第一优先级调用。此时，若接口存在汇编实现，会优先调用汇编实现。同时，对汇编中实现的接口进行指向。

   图1 修改前
   
   图2 修改后
   
4. 重新编译内核。

   参考：操作系统内核源码编译