LWN：5.18合并窗口第一部分！

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5.18 Merge window, part 1

By Jonathan Corbet
March 25, 2022
DeepL assisted translation
https://lwn.net/Articles/888736/

截至目前，在 5.18 開(kāi)發(fā)周期中已有 4127 個(gè) non-merging changeset 進(jìn)入了 mainline。這個(gè)速度比起之前的合并窗口來(lái)說(shuō)相對(duì)較慢，但其中還是有了很多的改動(dòng)。請(qǐng)繼續(xù)閱讀下去，了解 5.18 合并窗口的前半部分中最重要改動(dòng)的摘要。

Architecture-specific

• 32 位 Arm 系統(tǒng)已支持將中斷調(diào)用棧（interrupt stack）以及虛擬映射的內(nèi)核棧（virtually-mapped kernel stack）分隔開(kāi)來(lái)。
  

• 刪除了對(duì)沒(méi)有內(nèi)存管理單元（MMU）的舊版 Arm 系統(tǒng)（ARMv4 和 ARMv5）的支持。不過(guò)，對(duì)同樣沒(méi)有 MMU 的 ARMv7-M 系統(tǒng)仍然保持支持。
  

• arm64 架構(gòu)支持新增 "QARMA3" 指針驗(yàn)證算法（pointer-authentication algorithm）。Arm 的 QARMA 的這個(gè)變種顯然更加快速，同時(shí)仍有足夠的安全性。
  

• Arm64 系統(tǒng)可以使用 GCC 12 版本編譯器來(lái)支持影子堆棧（shadow-stack）。
  

• PA-RISC 架構(gòu)獲得了最基本的 vDSO 支持，這反過(guò)來(lái)又使系統(tǒng)可以第一次支持運(yùn)行時(shí)使用具有不可執(zhí)行權(quán)限的堆棧（non-executable stack）運(yùn)行。這個(gè) patch 的最初版本是在 2006 年發(fā)布的，似乎有些功能總是需要比其他功能要花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入 mainline。
  

• 加入了英特爾 "hardware feedback interface" 的支持。這個(gè)機(jī)制允許硬件來(lái)告知內(nèi)核當(dāng)前系統(tǒng)中每個(gè) CPU 的當(dāng)前性能和能效比。這些能力可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而改變，例如因?yàn)榘l(fā)熱過(guò)高而進(jìn)行的限制。文檔 patch 里有更多一些的信息。
  

• 移除了 nds32 架構(gòu)的支持。根據(jù)合并時(shí)的更新日志所說(shuō)：
  

  硬件仍在使用，代碼也很合理，但針對(duì) mainline 的移植不再積極，因?yàn)樗械氖Ｏ掠脩舳紤?yīng)該是在運(yùn)行供應(yīng)商的內(nèi)核（vendor kernel），而這些內(nèi)核應(yīng)該永遠(yuǎn)不會(huì)再更新到后續(xù)版本上了。
  

Core kernel

• io_uring 子系統(tǒng)已經(jīng)有了一些改進(jìn)。新增 IORING_SETUP_SUBMIT_ALL 選項(xiàng)會(huì)提交一整個(gè)批次的 request，哪怕中途遇到錯(cuò)誤也一樣。ring 本身對(duì)應(yīng)文件描述符跟 ring 一起注冊(cè)，為線程型應(yīng)用程序（threaded application）提升了性能。細(xì)節(jié)請(qǐng)看相關(guān)的 changelog。新增的 IORING_OP_MSG_RING 操作允許一個(gè) ring 向另一個(gè) ring 發(fā)出 signal。此外，現(xiàn)在可以直接從 ring 中對(duì) socket 進(jìn)行 NAPI busy poll 輪詢了。
  

• 針對(duì) alpha 和 m68k 架構(gòu)（最后兩個(gè)仍在使用 a.out 的架構(gòu)），不再默認(rèn)編譯生成 a.out 可執(zhí)行格式。a.out 代碼實(shí)際上還沒(méi)有被刪除，但這可能很快會(huì)進(jìn)行。
  

• 合并了對(duì) restartable-sequence API 的一些調(diào)整，以便在 GNU C Library 中提供支持。
  

• DAMON operation schemes（DAMOS）機(jī)制為用戶空間提供了對(duì)內(nèi)存管理相關(guān)操作（尤其是 page reclaim）的更多控制。
  

• tracing 系統(tǒng)現(xiàn)在支持 "user events"，這基本上就是 user-space 應(yīng)用程序中的 dynamic tracepoint。該功能在合并后的更新日志中的介紹是：
  

  用戶空間可以向內(nèi)核注冊(cè)一個(gè)事件（event），描述該 event 的格式。然后，它將在一個(gè) page mapping 中收到一個(gè) byte 用來(lái)對(duì)照檢查。然后，有特權(quán)的 task 可以跟對(duì)待其他 event 一樣來(lái)啟用該事件，這將把映射里的字節(jié)改為 "true"，告訴用戶空間的應(yīng)用程序開(kāi)始將該事件寫入 tracing buffer 中。
  

  更多信息請(qǐng)參見(jiàn)添加文檔的 commit 以及一個(gè)示例程序。
  

Filesystems and block I/O

• 現(xiàn)在可以在 sysfs 中查看 block request queue 里的 inline-encryption 能力，詳情參見(jiàn) changelog。
  

• 對(duì)于加密文件來(lái)說(shuō)，通常無(wú)法進(jìn)行 direct I/O，因?yàn)闊o(wú)論如何，數(shù)據(jù)必須通過(guò)內(nèi)核 buffer 來(lái)進(jìn)行加密或解密。但是，如果硬件做了加密工作，情況就不同了。在 5.18 中，如果使用 inline encryption，那么用 fscrypt 加密的文件可以用 direct I/O 來(lái)訪問(wèn)。文檔 patch 中包含了更多的信息。
  

• F2FS 文件系統(tǒng)已經(jīng)支持了 ID-mapped mounts。
  

• 如果 NFS 被啟用了，那么對(duì) NFSv3 的支持將始終內(nèi)置在 NFS server 中。這樣做的目的是使 NFSv3 成為 NFS 的基本、"始終支持" 的版本，從而為最終取消 NFSv2 支持來(lái)做好準(zhǔn)備。
  

• Btrfs 新增兩個(gè) ioctl() 操作（BTRFS_IOC_ENCODED_READ 和 BTRFS_IOC_ENCODED_WRITE），允許直接對(duì)于一個(gè)文件的 extents 進(jìn)行讀取和寫入。這些命令的主要用途是支持更加新的、更加有效率的發(fā)送和接收操作。
  

Hardware support

• 硬件監(jiān)控?華碩 ACPI 嵌入式控制器、Vicor PLI1209BC 數(shù)字電源監(jiān)督器、Aquacomputer Farbwerk 360 RGB 控制器，以及德州儀器 TMP464 和 TMP468 溫度傳感器。
  

• 媒體?Microchip CSI2 demux 控制器，Hynix Hi-847 傳感器，OmniVision OV08D10 和 OG01A1B 傳感器，以及 Intersil ISL7998x 視頻解碼器。
  

• 雜項(xiàng)?高通公司 MSM 電源管理器控制器、Xilinx ZynqMP SHA3 加速器、TI TPS6286x 電源穩(wěn)壓器、Richtek RT5190A 電源管理 IC、Sunplus SP7021 SPI 控制器、LiteX MMC 主機(jī)控制器和 Tesla 全自驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘控制器。
  

• 聲音?德州儀器 TAS5805M 揚(yáng)聲器放大器，AMD PCI 音頻協(xié)處理器，以及 Awinic AW8738 音頻放大器。
  

Miscellaneous

• 新增一些比較重要的文檔，包括一些研究人員研究?jī)?nèi)核社區(qū)的指南，readahead 代碼的概述，如何報(bào)告出 regression 問(wèn)題，以及開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該如何處理 regression。
  

Security-related

• 新增一個(gè) kernel keyring 名為 machine；它包含由 shim bootloader 接口所實(shí)現(xiàn)的機(jī)器所有者密鑰（machine-owner keys）。machine keyring 中的密鑰在內(nèi)核中是可以被信任的，用來(lái)用來(lái)對(duì)初始啟動(dòng)過(guò)程后之后要使用到的部件（如 module 或 integrity 數(shù)據(jù)）進(jìn)行簽署（sign）。
  

• 移除了 asymmetric TPM-backed private keys 的支持。這個(gè)功能最初是在 3.7 版本添加的，依賴于一個(gè)已經(jīng)廢棄了的（obsolete） TPM 版本，并且有一些自己的安全問(wèn)題；希望沒(méi)有人在使用它。
  

• 隨機(jī)數(shù)生成器也做了大量工作。/dev/random 和/dev/urandom 之間的差異已經(jīng)被移除（盡管在報(bào)告了一個(gè) regression 問(wèn)題之后，不得不 revert 一些 urandom 的改動(dòng)）。在 virtual machine 進(jìn)行 fork 時(shí)，新增了一個(gè)機(jī)制來(lái)避免 random-stream 被復(fù)現(xiàn)?，F(xiàn)在內(nèi)部開(kāi)始使用 BLAKE2s 算法。還有更多改動(dòng)，細(xì)節(jié)請(qǐng)參見(jiàn)合并后的 changelog 以及?https://www.zx2c4.com/projects/linux-rng-5.17-5.18/?。
  

• 內(nèi)核現(xiàn)在為 size_t 值提供了 saturating arithmetic helpers；可以用來(lái)加強(qiáng)代碼以防止整數(shù)溢出的錯(cuò)誤。更多信息請(qǐng)參見(jiàn)相關(guān)提交。
  

Internal kernel changes

• 第一部分來(lái)自?fast kernel-headers 代碼樹(shù)里的工作已經(jīng)合入，主要是對(duì) scheduler header files 進(jìn)行了大量的修改調(diào)整。
  

• 去年發(fā)現(xiàn)的未被使用的 block-layer congestion-tracking 代碼已經(jīng)被刪除。
  

• 內(nèi)存管理代碼進(jìn)行了改進(jìn)，添加了 remote per-CPU page list draining。
  

• 合并了更多 folio patch，這組補(bǔ)丁將內(nèi)部的內(nèi)存管理函數(shù)（包括 get_user_pages() 的各個(gè)變種）轉(zhuǎn)換為使用 folio，并在 readahead 代碼中實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)建 large folio。第二組是將一些 address_space_operations 轉(zhuǎn)換為 folio。
  

• set_fs() 基礎(chǔ)功能終于被完全移除。
  

快速檢查可以看到 linux-next 目前包含了將近 9000 個(gè)尚未被拉入 mainline 的 commit，所以看起來(lái) 5.18 內(nèi)核將會(huì)有更多的東西進(jìn)來(lái)。合并窗口預(yù)計(jì)將持續(xù)到 4 月 3 日；在那之后不久，我們將對(duì)這個(gè)版本中剩余部分工作進(jìn)行總結(jié)。

全文完
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