.. Kenneth Lee 版权所有 2023

:Authors: Kenneth Lee
:Version: 0.1
:Date: 2023-10-20
:Status: Draft

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   * - 发布时间
     - 2023-08-27

6.5
***

大特性
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Mount Beneath
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这个特性我喜欢：它可以让你在一个Mount Point上叠加一个Mount Point，下面是补丁中
举的一个使用例子：::

    > mount -t ext4 /dev/sda /mnt
      |
      └─/mnt    /dev/sda    ext4

    > mount --beneath -t xfs /dev/sdb /mnt
      |
      └─/mnt    /dev/sdb    xfs
        └─/mnt  /dev/sda    ext4

    > umount /mnt
      |
      └─/mnt    /dev/sdb    xfs

简单总结就是你可以在已有的Mount下面（Beneath）换一个Mount，然后把顶上的Mount
Unmount掉。这可以很灵活换掉正在使用的某个Mount而不怎么影响使用。不过预计还是有
不少小问题的：如果你已经打开了顶上这层的文件，它同样是umount不掉的，得有个办法
把这些依赖都解掉。

分析这个问题让我才注意到原来现在的mount也已经可以做mount --move olddir newdir
的。但被移动的mount不能是shared的。要理解这个shared呢，又涉及一个所谓
propagation的概念，它决定了mount的信息是否在多个mount point之间共享的问题，从
而需要使用peer group。这个又进了一个专门的领域了，我现在不用就不进去分析了。我
用虚拟机创建了几个虚拟硬盘试着移动了一下，基本上都失败了。用：::

  findmnt -o TARGET,PROPAGATION

看到的mount都是shared的，用mount --make-private以后也move不动。

特性通过move_mount()系统调用增加新的flag MOVE_MOUNT_BENEATH实现。mount本来就支
持mount的叠加（称为tucked），新的功能复用相同的概念空间。

用户态读文件Cache状态
---------------------

这个没啥可看的，知道接口就行了：

.. code:: c

    struct cachestat {
        __u64 nr_cache;
        __u64 nr_dirty;
        __u64 nr_writeback;
        __u64 nr_evicted;
        __u64 nr_recently_evicted;
    };

    int cachestat(unsigned int fd, off_t offset, size_t len,
                  size_t cstat_size, struct cachestat *cstat);

总觉得这个东西不应该开给应用程序的，一旦用了这种功能，基本上cache的算法特征就
和程序的功能绑定了。不过OS技术这么多年也没有什么进步，一点性能收益大家都要去抢
的，这愤世嫉俗也没用。

支持unaccepted内存
------------------

现在的安全虚拟机技术，比如Intel的TDX\ [#tdx]_\ 或者AMD的SEV-SNP\ [#sev-snp]_\
，对内存的能力有要求，这个补丁支持虚拟机对内存的使用提要求。

.. [#tdx] Trust Domain eXtension
.. [#sev-snp] Secure Encrypted Virtuliazation and Secure Nested Paging

这个功能需要安全BIOS配合（UEFI2.9开始支持），让安全VM对内存提要求。具体要求没
有看协议不知道细节，我猜是硬件可以根据BIOS设置的参数对不同VM使用不同的内存范围。
从补丁看，这个范围是靠bitmap定义的，每个bit的大小大于一个Pagei，比如2MB。特性
的名字叫unaccepted内存，所以这个bitmap可能指定的是不接受的部分。

UEFI提供两个helper：

* accept_memory()
* range_contains_unaccepted_memory()

补丁主要来自Intel。

:index:`RTLA`\ 继续升级
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这个版本并不是引入了这个特性，只是我第一次注意有这个特性，所以我看一下有些啥东
西。

RTLA，Real Time Linux Analyse，是一个类似perf那样直接放到内核源代码中的用户态
工具。命令的名字就叫rtla。风格也和perf很像。rtla只是基础命令，后面带不同子命令
调用不同功能。现在就两个功能：

* osnoise：这个在\ :doc:`6.2`\ 里面跟踪过了，这个跟踪OS噪声。
* timerlat：这个跟踪IRQ和线程的timer时延。

两个功能做是基于Tracer做的，所以基本上可以认为是trace基础功能上封装的针对实时
性分析的工具。

基于范围的资源管理
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这有点像个Rust或者C++一类的语言特性，允许变量离开定义范围以后自动释放资源。

它依赖gcc和llvm的一个语言扩展，你可以这样定义类型：

.. code:: c

  cleanup_func(&my_var) {
    free_my_var(my_var);
  }
  type my_var __attribute__((__cleanup__(cleanup_func)));

就是你指定一个类型的释放函数，当这个类型的实例离开范围的时候，实例的指针会传给
你的施放函数，你用你的方法清除它就可以了。

用法看例子：

.. code:: c

  // 释放函数
  static inline void snd_card_unref(struct snd_card *card)
  {
  	put_device(&card->card_dev);
  }

  // 绑定类型
  DEFINE_FREE(snd_card_unref, struct snd_card *, if (_T) snd_card_unref(_T))
  
  static int snd_ctl_led_set_id(int card_number, struct snd_ctl_elem_id *id,
  			      unsigned int group, bool set)
  {
  	struct snd_card *card __free(snd_card_unref) = NULL; // 定义类型
        ...
  
  	card = snd_card_ref(card_number);                    // 分配
        ...
  	if (!kctl)
  		return -ENOENT;                              // 这里会自动释放
        ...
  	return 0;                                            // 这里也会自动释放
                                                             // 如果要返回card本身，用return_ptr(card)
  }

这是基础方法，高级用法是封装成类：::

 * DEFINE_CLASS(name, type, exit, init, init_args...):
 *	helper to define the destructor and constructor for a type.
 *	@exit is an expression using '_T' -- similar to FREE above.
 *	@init is an expression in @init_args resulting in @type
 *
 * EXTEND_CLASS(name, ext, init, init_args...):
 *	extends class @name to @name@ext with the new constructor
 *
 * CLASS(name, var)(args...):
 *	declare the variable @var as an instance of the named class
  
更高级的封装是基础上的自动锁：::

 * DEFINE_GUARD(name, type, lock, unlock):
 *	trivial wrapper around DEFINE_CLASS() above specifically
 *	for locks.
 *
 * DEFINE_GUARD_COND(name, ext, condlock)
 *	wrapper around EXTEND_CLASS above to add conditional lock
 *	variants to a base class, eg. mutex_trylock() or
 *	mutex_lock_interruptible().
 *
 * guard(name):
 *	an anonymous instance of the (guard) class, not recommended for
 *	conditional locks.
 *
 * scoped_guard (name, args...) { }:
 *	similar to CLASS(name, scope)(args), except the variable (with the
 *	explicit name 'scope') is declard in a for-loop such that its scope is
 *	bound to the next (compound) statement.
 *
 *	for conditional locks the loop body is skipped when the lock is not
 *	acquired.
 *
 * scoped_cond_guard (name, fail, args...) { }:
 *      similar to scoped_guard(), except it does fail when the lock
 *      acquire fails.

其他有趣的东西
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1. 默认开启memfd_secret(2)支持，这个系统调用可以创建一个安全内存文件，其内容只
   有本进程能看到，其他进程（包括root）都无法访问。代码实现在mm/secretmem.c中。
   我以为它是基于加密内存的，但从代码上看仅仅就是权限管理上的。
   
2. 启动USB4.0支持，Intel的工作，大部分代码在drivers/thunderbolt里面。
3. 启动MIDI2.0支持
4. nolibc又合入了很多测试用例，最近是它的密集开发期。
5. rust升级到1.68.2

6. ARM8.8提供了一个在用户态拷贝内存的指令（需要开启内核特性），指令是这样的：::

      static void mops_sigill(void)
      {
        	char dst[1], src[1];
        	register char *dstp asm ("x0") = dst;
        	register char *srcp asm ("x1") = src;
        	register long size asm ("x2") = 1;
        
        	/* CPYP [x0]!, [x1]!, x2! */
        	asm volatile(".inst 0x1d010440"
        		     : "+r" (dstp), "+r" (srcp), "+r" (size)
        		     :
        		     : "cc", "memory");
      }

7. Intel修复了GDS（Gather Data Sampling）安全漏洞，这个问题是向量指令在做
   reduce的时候如果遇到异常，会把reduce的数据送到目标寄存器上造成泄漏。我没有
   看细节。我只是大致定性一下这是什么类型的错误。详细可以看：
   Documentation/admin-guide/hw-vuln/gather_data_sampling.rst。这个东西不是直
   接修复，因为修复的方法仅仅是允许你通过sysfs关掉它。


华为和海思的提交
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1. Jonathan Cameron提交了一组CXL3.0的PMU补丁，包括修改PMU对象（加了一个parent
   的属性），以便建立设备树的时候可以可以连上pmu的父设备。

2. 鲲鹏加了uncore的PMU事件

3. Hi3798加了一个USB2.0的驱动（用的gmail的账户）