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.. Kenneth Lee 版权所有 2023

:Authors: Kenneth Lee :Version: 0.1 :Date: 2023-08-02 :Status: Draft

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• • 发布时间
  • 2023-04-23

6.3

大特性

rseq系统调用支持新ID

这个特性涉及rseq系统调用，我还没有听说过这个系统调用，所以先调查一下这是什么功 能。

rseq在我的Ubuntu上连手册都查不到，改查Libc手册可以找到这个：

https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Restartable-Sequences.html

按这里的说明，它属于librseq，但又说它是libc的一部分。信息还比较错乱， Ubuntu22.04上反正装不了用户态支持，不过它就是个简单的系统调用，所以也不用担心 用不了。

整体思路可以参考这个文档：

https://www.efficios.com/blog/2019/02/08/linux-restartable-sequences/

思路就是仿照ARM的ldex/stex指令，只是换成了函数，rseq指定了三个回调：

• start_ip：相当于ldex，表示开始执行
• post_commit_ip：相当于stex成功，表示可以提交数据
• abort_ip：相当于stex失败，表示你需要再做一次原来的操作

rseq作用在每个线程上，如果你读了数据然后处理，中间没有其他线程来访问过这个数据， 就直接提交，否则就abort。这样能保证锁住的时间不会很长。rseq的系统调用是这样的：

.. code-block:: c

static int sys_rseq(volatile struct rseq *rseq_abi, uint32_t rseq_len, int flags, uint32_t sig) { return syscall(__NR_rseq, rseq_abi, rseq_len, flags, sig); }

其中rseq_abi的结构如下：

.. figure:: _static/restartable-sequences-diagram.png

这次修改就是调整这里的cpu_id，除了可以用cpu作用区分实体的ID，还可以用NUMA Node ID，Per-Memory map concurrency ID，和NUMA-aware concurrency ID。这个效果等我有 时间去拿真设备去验一下再说。

整个修改包含21个补丁，来自Mathieu Desnoyers mathieu.desnoyers@efficios.com。 这个Effici OS似乎是一个外包公司，提供多核优化服务的。

Netlink协议标准化

这个版本把netlink的上层协议用yaml进行标准化定义。netlink是一个用于支持内核和用 户态通讯的socket接口，Domain是AF_NETLINK，主要用SOCK_DGRAM形式通讯（包方式，而 不是流方式），Family用于区分内核的模块，比如NETLINK_FIREWALL，NETLINK_CRYPTO等。

所以它是个很自由的二进制接口，你喜欢让那个包是什么私有格式都可以。（但它本身使 用一个统一的头。）定义成yaml只是用一种标准化的方法说明每个包的二进制域的组成是 什么样的而已。

.. code-block:: c

struct nlmsghdr { u32 nlmsg_len; / Length of message including header / u16 nlmsg_type; / Type of message content / u16 nlmsg_flags; / Additional flags / u32 nlmsg_seq; / Sequence number / __u32 nlmsg_pid; / Sender port ID / };

定义的描述在Documentments/usersapce-api/netlink/目录下，配套定义有一组工具在 tools/net/yml/目录下，可以根据所述yaml文件生成代码。老实说，我个人最讨厌这样的 方案了，这样生成的代码，后面再维护就回不去了，这让我很不爽。所以，就看到这里吧。

其他有趣的东西

1. BTRFS和eBPF性能优化在KernelNewbies中都被认为是大特性，不过对我都没有什么好 跟踪的，就在这里加一个记录吧。

2. memfd支持MD_NOEXEC_SEAL属性，不让memfd的内存执行。

3. IPv4支持Big TCP（64KB以上的TSO帧）

4. 支持AMD两个新QoS特性：

   • Slow Memory Bandwidth Allocation (SMBA)，这主要用来支持CXL连接的内存。
   • Bandwidth Monitoring Event Configuration (BMEC)，这是PMU事件。

5. 这个版本NFS的PRCSEC GSS Kerberos 5安全机制默认不用DES和SHA1加密，改为 AES-SHA2算法。

6. BFQ IO调度器增加针对磁盘多ARM（不知道怎么翻译，就是磁盘磁头那个臂）设计的算 法优化。

7. rust, nolibc（在\ :doc:5.19\ 中跟踪过），BTRFS，Folios，perf/ftrace等特性 加入了不少小改进。

8. 这个版本增加了一下script/gdb的mm结构的支持，我原来不知道Kernel有这个脚本， 看了一下介绍。这东西的文档在 Documentations/dev-tools/gdb-kernel-debugging.rst中介绍，通过make scripts_gdb可以在编译的结果目录中产生vmlinux-gdb.py。这样，你在这个目录下运 行gdb vmlinux的时候就能加载这个模块解释部分内核特有的数据结构了。

9. io_uring提供一个新的flag支持：IORING_MSG_RING_FLAGS_PASS。没有看细节，表面 说法是支持跨ring传递参数。

10. Documentations/admin-guide中增加了一个workload-tracing.rst文档，初步讲了一 下Linux性能压力分析的原理。这个文档推荐使用perf bench, stress-ng和paxtest 给系统制造压力。比如：stress-ng --netdev 1 -t 60 --metrics，或者paxtest kiddie，不过后者只是一个内存泄漏检查工具，比较实用的还是stress-ng。

11. 龙芯增加了一组基本设施的支持。但其实这个平台的发展很慢。之前有人告诉我说这 个平台的开源和闭源部分是分开的，所以用闭源方案不能编译内核可以考虑装开源发 行版，但实际上，相关的开源方案都只能用来玩，没有一个可以用作工作环境的，这 个平台还只能说是个玩具。