Linus Torvalds, der Schöpfer des Linux-Kernels, hat öffentlich gemacht, dass er ein Large Language Model (LLM) namens Claude Code genutzt hat, um Code für den Linux-Kernel zu schreiben. Konkret handelt es sich um eine Serie von acht Patches, die einen bekannten Engpass im Seitencache des Systems beheben sollen. Diese Entwicklung markiert einen Wendepunkt in Torvalds‘ Haltung gegenüber Künstlicher Intelligenz.
Behebung eines Engpasses im Seitencache
Die von der KI unterstützten Patches, die im Branch noref-filemap-read-with-llm in Torvalds‘ Repository veröffentlicht wurden, zielen auf ein Problem im Linux-Seitencache ab. Der Seitencache ist ein Speicherbereich, der Dateidaten im Arbeitsspeicher vorhält, um schnelle Zugriffe zu ermöglichen. Das Problem tritt auf, wenn mehrere Threads gleichzeitig kleine Datenmengen aus derselben zwischengespeicherten Datei lesen. Dabei werden Referenzen auf die sogenannten Folios, die die Daten im Cache sichern, wiederholt genommen und freigegeben. Diese Aktualisierungen der Referenzzähler erfordern atomare Schreibvorgänge auf eine gemeinsam genutzte Cache-Zeile, wodurch Prozessorkerne um deren Zugriff konkurrieren müssen.
Torvalds stellte fest, dass bei bestimmten Arbeitslasten dies zu erheblichen Leistungsbremsen führen kann. In einem Test auf einem Intel Core i7-8565U Laptop mit vier Kernen und acht Threads, bei dem acht Threads 16-Byte-pread()-Aufrufe auf dieselbe Seite ausführten, entfielen 99,92 % der gemessenen kernübergreifenden Last auf die gemeinsam genutzte Cache-Zeile.
Die vorgeschlagene Lösung und erste Ergebnisse
Die Patches von Torvalds und Claude Code ändern den Zeitpunkt, zu dem der Kernel Speicher, der aus dem Seitencache entfernt wurde, wiederverwenden kann. Anstatt den Speicher sofort dem Allokator zurückzugeben, verzögern die Patches die Wiederverwendung, bis eine sogenannte RCU (Read-Copy-Update) Grace Period abgelaufen ist. Dies ermöglicht es einem durch RCU geschützten Leser, Daten direkt in einen Benutzerpuffer zu kopieren, ohne eine Folio-Referenz nehmen zu müssen. Dieser Ansatz tauscht die sofortige Speicherfreigabe gegen einen Lesepfad, der wiederholte Aktualisierungen eines gemeinsam genutzten Referenzzählers vermeidet.
Die gemeldeten Leistungsgewinne in dem spezifischen Test sind erheblich: Der Durchsatz bei acht Threads stieg von etwa 9,9–10,4 Millionen Lesevorgängen pro Sekunde auf 30–33 Millionen. Die Kernel-Zyklen pro Lesevorgang sanken dabei von rund 2.950 auf 725. Bei Einzel-Thread-Lesevorgängen gab es eine moderatere Verbesserung von etwa 452–454 auf 408–409 Zyklen pro Lesevorgang. Torvalds merkte an, dass Maschinen mit mehr CPUs oder mehreren Sockets voraussichtlich noch größere Vorteile erzielen würden.
Offene Fragen und Entwicklungsperspektiven
Es ist wichtig zu betonen, dass diese Ergebnisse experimenteller Natur sind und auf einer spezifischen Workload auf Torvalds‘ persönlichem Laptop in Prag gemessen wurden. Die Patches sind noch nicht in den Hauptzweig des Linux-Kernels (Stand: 13. Oktober, außerhalb von Linux 7.3-rc6) integriert. Die verzögerte Wiederverwendung des Speichers bedeutet, dass Seiten länger unzugänglich bleiben können, während der Kernel auf das Ende einer RCU Grace Period wartet. Torvalds selbst bezeichnete diesen Aspekt als den am wenigsten gelösten Teil der Serie.
Zudem gibt es eine Regression, wenn ein Lesevorgang eine noch nicht gemappte Benutzerseite betrifft, was einen zusätzlichen fehlgeschlagenen Ausnahmeversuch vor dem Rückgriff auf die bestehende Implementierung verursacht. Ob und wann die Patches in den Hauptzweig des Kernels aufgenommen werden, bleibt abzuwarten.
Torvalds‘ sich wandelnde KI-Haltung
Torvalds‘ Entscheidung, Claude Code zu nutzen, spiegelt eine längerfristige Entwicklung seiner Einstellung zu KI wider. Im Dezember 2023 sah er KI als potenzielles Hilfsmittel für Entwickler, hauptsächlich zur Fehleridentifikation. Ende 2025 bezeichnete er sich bereits als „großer Befürworter von KI als Werkzeug“ und interessierte sich auch für die Wartung von Code und die Überprüfung von Patches. Das Generieren neuen Codes für den Linux-Kernel war damals noch weitgehend ausgeschlossen. Im Januar 2026 experimentierte er jedoch mit KI-gestützter Codierung für ein Python-Audio-Visualisierungsprojekt.
Seine jüngsten Äußerungen vom 9. Oktober, nach einem Gespräch beim Open Source Summit Europe in Prag, zeigten sich noch enthusiastischer: „Ich dachte früher, es wäre einfach nicht sehr gut – aber jetzt bin ich an einem Punkt, an dem ich die Nutzung von KI wirklich mag.“ Er betonte jedoch auch die Notwendigkeit, „sehr vorsichtig zu sein, wenn man KI für etwas Reales und Wichtiges einsetzt.“ Die Experimente am Linux-Kernel demonstrieren sowohl das Potenzial als auch die verbleibenden Herausforderungen dieser neuen Werkzeuge in der Softwareentwicklung.
Thema: Linux. Quelle/Inspiration: ZDNet.