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Arch Linux Performance Tuning (Artikel 217)

Maximale Performance aus Arch Linux herausholen. Erfahren Sie alles über spezialisierte Kernels, I/O-Scheduler-Optimierung und den Einsatz von Werkzeugen zur CPU-Steuerung.

# Arch Performance Masterclass: Das System ausreizen

TL;DR / Management Summary Arch Linux ist von Haus aus schnell, da es keinen unnötigen Ballast mitliefert. Aber für echte Performance-Enthusiasten ist das erst der Anfang. In diesem Modul lernen wir, wie wir mit spezialisierten Zen- oder Liquorix-Kernels die Latenz senken, wie wir den I/O-Scheduler für NVMe-Disks optimieren und wie wir zSwap nutzen, um den Speicherzugriff zu beschleunigen. Ziel ist ein System, das exakt auf die Hardware und den Workload zugeschnitten ist.


# 1. Einführung & Architektur

Die Performance-Schichten.

Arch erlaubt uns, jede Komponente des Stacks zu tauschen. Die wichtigsten Hebel sind der Kernel und der Disk-Stack.

# Der Performance-Stack (Mermaid)

graph TD
    A[Hardware: NVMe / High-Core CPU] --> B[Kernel: linux-zen / linux-hardened]
    B --> C[I/O Scheduler: kyber / mq-deadline]
    B --> D[CPU Governor: performance / schedutil]
    C/D --> E[User Space: Optimized Binaries]
    F[Tool: profile-cleaner] --> E

# 2. Der richtige Kernel

Das Herzstück tauschen.

Während der Standard-Kernel ein guter Allrounder ist, bieten spezialisierte Versionen Vorteile:

  • linux-zen: Optimiert für Desktop-Reaktivität und geringe Latenz.
  • linux-lts: Für maximale Stabilität auf Kosten neuester Features.
  • linux-mainline: Bleeding edge direkt vom Kernel-Entwickler.

# Installation

sudo pacman -S linux-zen linux-zen-headers
# GRUB updaten
sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

# 3. Storage Performance (NVMe & SSD)

Datenstaus vermeiden.

# I/O Scheduler

Moderne NVMe-Platten brauchen keinen komplexen Scheduler. none oder mq-deadline sind hier meist am schnellsten.

# Temporär setzen
echo "none" | sudo tee /sys/block/nvme0n1/queue/scheduler

# TRIM Optimierung

Stellen Sie sicher, dass Ihre SSD weiß, welche Blöcke gelöscht sind:

sudo systemctl enable --now fstrim.timer

# 4. Day-2 Operations: CPU Management

Strom sparen oder Gas geben.

# Power Profiles

Nutzen Sie den power-profiles-daemon, um zwischen Akkulaufzeit und Performance zu wechseln.

sudo pacman -S power-profiles-daemon
sudo systemctl enable --now power-profiles-daemon
# Profil setzen
powerprofilesctl set performance

# 5. Troubleshooting & “War Stories”

Wenn Tuning zu Fehlern führt.

# Story 1: “Der instabile Zen-Kernel”

Symptom: Das System friert sporadisch bei hoher Last ein (Hard Freeze). Ursache: Der linux-zen Kernel nutzt aggressivere Timings und Scheduler-Optionen, die auf mancher Hardware (besonders bei instabilem RAM) zu Race-Conditions führen. Lösung: Wechseln Sie zurück zum Standard-Kernel oder deaktivieren Sie experimentelle Features wie MuQSS via Boot-Parameter.

# Story 2: “Das volle Logfile durch Debugging”

Symptom: Die Performance bricht ein, iotop zeigt massive Schreiblast durch journald. Ursache: Der Admin hat für Performance-Tests detailliertes Kernel-Logging aktiviert und vergessen, es wieder zu deaktivieren. Lösung: Setzen Sie Storage=none oder MaxLevelStore=notice in der /etc/systemd/journald.conf, wenn Sie Benchmarks durchführen.


# 6. Fazit & Empfehlung

  • Kernel: Probieren Sie linux-zen aus. In 90% der Fälle fühlt sich das System dadurch flüssiger an.
  • Pacman: Aktivieren Sie ParallelDownloads in der pacman.conf (siehe Artikel 184), um Updates zu beschleunigen.
  • Minimalismus: Installieren Sie keine Dienste, die Sie nicht brauchen. Jeder Dämon im Hintergrund kostet CPU-Zyklen und RAM-Bandbreite.

# Anhang: Cheatsheet

Aufgabe Befehl / Paket
Zen Kernel Install pacman -S linux-zen
Scheduler prüfen cat /sys/block/sdX/queue/scheduler
CPU Status cpupower frequency-info
Benchmarking fio, glmark2
System Last btop
Boot Zeit Analyse systemd-analyze blame
SSD Optimierung fstrim.timer