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.. Kenneth Lee 版权所有 2022

:Authors: Kenneth Lee :Version: 1.0 :Date: 2022-02-23 :Status: Draft

5.16

本文基于kernelnewbies.org的跟踪的基础信息，加上查阅相关感兴趣的文档和代码写成。 [1]_

5.16在2022年1月9日发布，这个时间基于主线版本的tag时间估计的。

大特性

.. _linux-folios:

Memory Folios

等了好久终于有人动这个东西了，原来的Huge Page和传统的Page管理让整个内核到处都是 if is_huage_page(...)这样的判断。希望这个改进方案能有最后变成主流吧，这部分代码 是在是看累了。

我们从架构设计的角度深入一点看看这个主题：Linux Kernel的底层内存管理是完全基于 页的，所以最底层的页首先用pages[]数组来描述，之后的分配都是以这个为基础了。这个 设计有个基本假设是page的大小是一样的，所以用pages的下表可以直接换算物理地址。

但现在情况发展了，现在的CPU常常支持变长页（这样可以节省TLB entry），上面这个条件 不成立了，但这个数据结构一时不好大改。所以改进为，如果是大页，就看做是一组page ，称为compound page。第一个page叫做这个compound page的head page，最后一个叫tail page。这样原来那些输入一个page作为参数的实现全部都要补充逻辑，判断一下这个给进 来的page是真的是page还是一个compound page的一部分。所以代码的逻辑就很难看。因为 你必须知道page不一定是page，但有时page也确实是page，这种代码看着就很烦了。

Folio的定义就彻底不叫page，而是这样的：::

• A folio is a physically, virtually and logically contiguous set
• of bytes. It is a power-of-two in size, and it is aligned to that
• same power-of-two. It is at least as large as %PAGE_SIZE. If it is
• in the page cache, it is at a file offset which is a multiple of that
• power-of-two. It may be mapped into userspace at an address which is
• at an arbitrary page offset, but its kernel virtual address is aligned
• to its size.

它其实就是变长的page，但不再叫page了。新的数据结构可以和page之间用 page_folio()/folio_page()进行转换。现在主要修改在FS（包括BIO）的代码中。

Cluster Scheduler

这是我们宋宝华老师，Jonathan Cameron，和Intel Tim Chen加的特性。是我们去年开始 做鲲鹏920多核优化工作的结果。主要就是要求调度器认识类似鲲鹏920这样的Many Core多 层CPU互联结构，避免把有关系的多个线程分散到过多的核中，这样会降低Cache的利用效 率，让调度算法关注到Cluster的存在，同时把这个层级结构通过hwloc暴露给用户态。

提供的测试数据显示这个优化可以把鲲鹏920的stream性能提高百分之几到百分之十几。

todo

有趣的东西

1. 增加了一个futex_waitv()，可以等待多个对象（用于对应Windows的 WaitForMultipleObjects()，最多支持128个对象）。这看起来可以实现一些汇聚等待 的算法。
2. 增加一个FAN_FS_ERROR的fnotify参数，可以监控文件系统的全局错误。
3. AMX支持（x86的矩阵指令扩展）。这是x86一个大特性。不过我没有什么可写的，所以 放在这里了。补丁主要是提供内核的寄存器保存等实现，内核本身并不使用这个特性。

参考

.. [1] https://kernelnewbies.org/LinuxChanges