openEuler 24.03 LTS发布，加速库UADK迎来重要更新

2024年6月6日， openatom openeuler（简称"openeuler"） 24.03 lts 版本正式发布。openeuler 加速库也迎来了重要更新。本文将带各位读者详细了解openeuler加速库sig【1】的重要组件uadk的能力，价值和发展状态。

uadk，全称为用户态硬件加速器开发工具包（user space accelerator development kit），支持共享虚拟地址（sva）技术，为用户提供高效利用硬件加速器能力的统一编程接口。它为用户提供了基础的库和驱动支持。uadk 提供了一组不断扩展的高性能算法实现，涵盖了加密、压缩等功能。在最新的openeuler 24.03 lts版本中，uadk已经能够同时支持硬件加速引擎和arm64 sve 以及 crypto extension cpu指令加速。

uadk提供的算法库使得用户应用程序能够利用服务器加速能力，显著提高应用性能。uadk由linaro 和华为团队共同开发。

在最新版 openeuler 24.03-lts 中，uadk支持的加速算法有：

note：当前的使能调优工作基于鲲鹏920处理器芯片，但uadk作为通用的用户态框架，很容易与具备sva能力的其他厂商硬件加速引擎进行集成。配合新的软算/硬算框架，未来uadk还可扩展至多架构cpu加速指令。

通过使用 uadk 和鲲鹏硬件加速器，在多种场景中都可以获得显著的性能提升。这里引用了2024年5月linaro connect上发布的实测结果。下面两张图分别展示了使用uadk在openssl speed rsa2048，sm3，sm4测试时的性能提升，和在大数据场景中，hdfs transparent encryption / terasort sm4实测的处理能力提升。

如果您想了解更详细的分析说明，欢迎访问linaro resources hub网站【2】观看完整演讲内容。

截至目前，uadk 已经和多种生态链加速组件进行了使能对接。这些工作大大降低了用户的使用门槛。让用户在不改变或少改变现有 apis调用代码的前提下，使用到鲲鹏服务器的硬件加速能力。

目前已经对接的生态链加速组件包括：

通过对jdk的支持，让uadk能够进一步惠及大数据和ai数据处理场景。

简单来说，uadk 主要由两部分组成：内核空间的uacce 和 用户空间的算法库。两个部分分别负责向下和向上的生态对接。

通过uacce 【3】，可使支持 sva 的不同供应商的硬件加速器适应于 uadk。（注：linux内核从 5.7 版本开始已经在 arm64 平台上支持 uacce 和 sva。）

通过用户空间的算法库【4】，uadk 提供了一组不断扩展的高性能算法实现，涵盖加密、压缩等功能，如aes，sm4，gzip等。这些算法库使用户应用程序能够利用硬件加速功能来显著提高性能。

从openeuler-22.03-lts版本首次引入uadk，到今天的openeuler-24.03-lts版本发布，uadk【4】以及与openssl对接的uadk_engine【5】迎来如下重要更新。

5.1 uadk

一、支持 sve汇编 和 crypto extension （ce）指令加速：（同时支持软算和硬算，双算法）

二、新的加密算法

三、更友好，更灵活的配置方式：

增强可配置性。提供了多项配置和管理功能，包括：可配置的队列深度，自定义内存管理，通过环境变量进行自定义配置，队列调度，设备查询，资源管理，用户状态 epoll，日志查询/管理。

四、测试工具和新增测试用例

五、简化用户api调用接口

5.2 uadk engine

一、在原本openssl 1.1.1f engine框架的基础上，新增对openssl 3.0+ provider框架的支持

二、软件鲁棒性提升

三、效率提升，小包使用cpu软算

四、增强可配置性，易用性提升

目前团队在加紧实现的任务包括：

【1】openeuler acclib sig主页https://www.openeuler.org/zh/sig/sig-detail/?name=sig-acclib

【2】mad24-408 accelerator: uadk’s usage and development, https://resources.linaro.org/en/resource/44w3i93jq9denzwc7mxatt

【3】introduction of uacce，https://docs.kernel.org/misc-devices/uacce.html

【4】uadk in github.com，https://github.com/linaro/uadk

【5】uadk_engine in github.com，https://github.com/linaro/uadk_engine

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