Das große Ganze: Das Raspberry Pi-Projekt wurde ursprünglich konzipiert, um den Informatikunterricht an Schulen zu fördern, wurde aber auch bei Enthusiasten ein Hit. Raspberry Pi-Boards werden heute für eine endlose Reihe von Hobbyprojekten verwendet, und die Entwickler arbeiten kontinuierlich daran, die Kompatibilität des Geräts mit Linux-basierten Betriebssystemen zu verbessern.
Die von der Raspberry Pi Foundation entwickelten Single-Board-Computer (SBC) sind für energiesparende Projekte und kostengünstige individuelle Computergeräte konzipiert, aber softwareseitig gibt es immer noch Raum für Verbesserungen. Der Linux-Kernel, der von den meisten Raspberry Pi-kompatiblen Betriebssystemen einschließlich des offiziellen Raspberry Pi OS verwendet wird, wurde kürzlich mit zwei Patches aktualisiert, die die Funktionalität verbessern sollen.
Der erste Patch implementiert anfängliche Suspend-To-Idle-Unterstützung (s2idle) für den Arm-basierten BCM2835-SoC, den Chip, der in älteren Raspberry-Pi-Modellen (Pi 1 bis Pi 3) verwendet wird. Entwickler Stefan Wahren konzentrierte sich ausschließlich auf diesen speziellen SoC, da er weniger komplex ist als die in späteren Modellen verwendeten und über eine umfassende Dokumentation verfügt.
Linux S2idle ist eine Art von Ruhezustand, der durch den ACPI-Standard definiert ist, eine Energieverwaltungstechnologie, die von Betriebssystemen verwendet wird, um den Energieverbrauch von PCs und anderen Computergeräten zu verwalten. ACPI umfasst vier verschiedene Ruhezustände (S0, S1, S3, S4), wobei S4 der Ruhezustand ist, bei dem RAM-Inhalte vor dem Herunterfahren auf der Festplatte gespeichert werden.
S2idle versetzt eine Maschine in den „Freeze“-Modus und stoppt so den Betrieb des Geräts. Der auf Raspberry Pi ausgerichtete Patch kann offenbar eine kleine Energieeinsparung von nur einem Drittel Watt bieten. Dies mag zwar unbedeutend erscheinen, summiert sich jedoch, wenn man die Millionen von Raspberry Pi-Geräten berücksichtigt, die derzeit im Einsatz sind.
Der zweite Patch fügt eine „sehr einfache“ Implementierung der NUMA-Emulation (Non-Uniform Memory Access) für arm64-Plattformen hinzu. NUMA ist eine bekannte Technologie in der Linux-Welt und ist nützlich, um den Speicherzugriff durch Aufteilen des physischen RAM in Blöcke zu optimieren. Laut dem Patch-Entwickler kann der vom Raspberry Pi 5 (BCM2712) verwendete Speichercontroller durch eine bestimmte Zuweisungsrichtlinie wie Interleaving eine bessere Parallelität bei der physischen Organisation von Speicherchips nutzen.
Das Endergebnis der NUMA-Emulation ist eine „signifikante“ Leistungssteigerung auf Raspberry Pi 5-Boards. Die Ergebnisse von Geekbench 6 zeigen eine Steigerung der Single-Core-Leistung um sechs Prozent, während die Multi-Core-Leistung um 18 Prozent zunimmt. Der Patch-Entwickler merkte auch an, dass die standardmäßige Linux-Zuweisungsrichtlinie kein Interleaving ist und „weitere Schritte“ erforderlich sind, um die Leistungsverbesserungen in einem Raspberry Pi 5-Projekt freizuschalten.
