VisualStudio2019中的链接器吞吐量改进

在visualstudio2019preview 2中，我们将编译器后端用于删减与二进制代码或数据无关的调试信息，并更改了PDB引擎中的某些哈希实现，以提高链接器吞吐量，这使得一些大型AAA游戏的链接时间减少了2倍多。

调试信息修剪

这是让编译器后端删掉任何符号记录未引用的任何用户定义类型（udt）的调试信息。这减少了保存调试信息的OBJ部分的大小，比如.debug$S保存符号的调试记录，.debug$T保存类型的调试记录（如果使用/Z7）。当使用/Zi或/Zi时，编译器会将类型的调试信息写入一个PDB文件中，该文件通常被设置为由一个目录下所有源文件的多个编译器共享。在这种情况下，我们不会从编译器生成的PDB中删除类型，但只会在底层UDT未被任何符号引用的情况下从.debug$S节中删除Su UDT记录。由于OBJs和LIBs中的调试部分较小，因此在生成PDB时，在类型合并和符号处理方面需要做的工作较少，因此它加快了链接速度，因为PDB生成通常占用大部分链接时间。链接器积极地执行内存映射文件I/O，因此较小的obj和lib可以减轻虚拟内存的压力，这对于处理大型二进制文件（如游戏开发中的二进制文件）时的链接速度至关重要。

编译器执行的类型修剪不是免费的，并且会降低编译吞吐量，特别是当编译器需要在选项/Zi或/Zi下生成PDB并且PDB服务器（mspdbsrv.exe）出于某种原因正在使用时，就像在智能构建系统中使用/MP一样，在智能构建系统中，构建驱动程序一次启动针对同一PDB文件的多个编译。由于链接通常是构建吞吐量的最大瓶颈，因此在编译中不使用mspdbsrv.exe时，我们默认启用类型修剪。我们认为这是一个很好的折衷方案，因为编译可以很容易地并行完成。在开发迭代（edit-build-debug）周期中，通常只需要重新编译一小部分源文件，链接时间在整个构建时间中占主导地位。如果要在涉及mspdbsrv.exe的情况下强制启用它，请添加编译器选项/d2prunedbinfo。

PDB中类型和全局符号哈希的改进

PDB文件存储关于类型的各种散列，以便在现有PDB文件中添加新的类型记录，以及在调试或概要文件时进行类型查询。PDB文件格式已经存在超过25年了，有很多由微软和其他公司开发的工具来处理PDB。虽然目前PDB中的类型散列处理大量类型的效率很低，但我们不想简单地切换到具有不同结构的高效散列，以保持PDB格式的兼容性。在预览2中，我们使用 XX散列 检查给定类型是否唯一。当类型合并完成后，是时候将所有内容提交到磁盘上的PDB文件中了，然后我们重新生成今天的PDB文件中使用的散列并将它们写出来。 XX散列 速度非常快。虽然它不满足加密应用程序的安全性要求，但是hash函数有一个很好的质量度量，我们在这里只使用它进行唯一性检查。

与提高类型合并吞吐量的方法类似，我们现在让链接器将公共符号的数量传递给PDB，这样PDB引擎就可以建立一个具有足够数量bucket的哈希表，从而减少哈希冲突。与类型合并一样，在提交到PDB之前，我们需要将hash的内存版本转换为磁盘格式。

在预览2中，对内部PDB散列的改进只有在从头开始生成PDB时才有效，因为从现有PDB中读取记录并重建快速内存版本的散列非常昂贵，其开销抵消了使用快速散列处理类型和符号可能带来的收益。

结果

这里是最新的Visual Studio 2017 15.9更新版本和Visual Studio 2019 Preview 2之间的比较。我们构建了一个AAA游戏标题和Google的Chrome。在下表中，带数字的前两行以秒为单位表示链接时间，最后一行以字节为单位表示链接器的总输入大小：

我们不认为在构建Chrome时链接器输入大小会像构建AAA游戏标题时那样大，因为Chrome的编译使用的是/Zi，编译器将类型写入PDB文件，而AAA游戏标题的编译使用的是/Z7，对于哪些类型的记录被写入OBJs中的.debug$T节，未引用的记录将被删除。我们还将看到，与fastlink-PDB链路时间相比，完整PDB链路时间往往从改进中获益更多。这是因为fastlinkpdb生成不涉及类型合并和全局符号的创建，因此后两个改进不适用。编译器完成的类型修剪通过减少链接器生成PDB所需的调试记录的原始工作量而使这两种链接都受益。

闭幕词

我们知道构建吞吐量对开发人员很重要，我们正在继续改进工具集的性能。在接下来的几个版本中，我们将致力于降低编译器在修剪未引用类型时的吞吐量成本，以及对各种PDB内部哈希的持续改进。如果您对我们有反馈或建议，请告知我们。我们可以通过以下评论和电子邮件联系到您( visualcpp@microsoft.com )，或者您可以通过 帮助->报告产品中的问题 在Visual Studio IDE中，或通过 开发者社区 . 你也可以在Twitter上找到我们 （@VisualC） )还有Facebook( msftvisualcpp软件 ).