发布时间 |
2023-04-23 |
4.23. 6.3
4.23.1. 大特性
4.23.1.1. 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：
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：
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：
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：
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。
4.23.1.2. 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。
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。
4.23.2. 其他有趣的东西
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。
memfd支持MD_NOEXEC_SEAL属性，不让memfd的内存执行。
IPv4支持Big TCP（64KB以上的TSO帧）
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。
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。
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。
rust, nolibc（在5.19中跟踪过），BTRFS，Folios，perf/ftrace等特性加入了不少小改进。
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。
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。
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。
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。