diff -u: 内核开发里的新鲜事儿

偶尔总会有人指出Linux中的POSIX违规（violation），通常的回答是“修复违规问题”，但有时李纳斯·托瓦兹认为POSIX特性是不完整的，至少他们维护Linux特性的情形下是这样的。因此，他们或许应该构建一层POSIX兼容层，即便这个分层会相对较慢和低效。

这一次，迈克尔·凯利斯克（Michael Kerrisk）报告了一个影响文件操作的POSIX违规。显然，在多线程操作期间读写文件会导致竞争出现，重写其它操作的改变。

关于这是否是POSIX的一个违规存在一些讨论，但到最后又有谁关心呢？数据重写（clobbering）是很糟糕的事情。在迈克尔提交部分代码去重现这个问题后，讨论的问题集中到该做什么去修复它。但迈克尔的观点是：“Linux从早期开始就与UNIX不一致。（如在1992年版的史蒂夫的APUE的191页讨论到fork()操作后在父进程与子进程之间文件偏移量的共享问题。尽管史蒂夫没有显式地讲清楚一致性的保证，但缺乏这个保证的推论这里的讨论可能有些没意义。）”

艾尔·维洛（Al Viro）和李纳斯一起设法解决这个修复。李纳斯尝试引入一个简单的互斥量去锁住文件，以便写操作无法互相重写。艾尔提出了自己的改进以改善李纳斯的补丁。

李纳斯一度解释过这个故障自身的历史。显然，从前这个用来告诉系统去哪里写文件的文件指针已经被锁在一个信号量中，所以只有一个进程可以在某一时刻对这个文件做任何操作。但是，他们从中拿走了这个信号量，以便在任何时候可以适应设备文件和其它非常规文件，因为当用户被禁止写入其中时它们就会陷入竞争状态。

这就是错误的由来。那个时候，它悄悄地通过了检查，未被发现。因为实际上对常规文件的读写仍然由内核自动处理。只有文件指针自身可以避免同步。而且，因为高速线程化的文件操作是一个非常罕见的需求，所以对任何人来说都需要很长时间才能遇到这个问题并报告它。

一个有趣的小细节是当李纳斯和艾尔在寻找一个修复方案时，艾尔一度抱怨李纳斯采用的方法并不能支持一些确定的架构，包括ARM和PowerPC。李纳斯的回应是“我怀疑关心这个是否有意义。[…]如果使用ARM/PPC架构的人停止抱怨，他们可以往gcc中加入struct-return的支持。”

看到这些问题突然产生并得到处理通常是很有趣的。在某些情况下，这个修复的部分工作必须在内核中进行，部分在GCC中，部分在其它地方。在这个特例里，艾尔认为整个事情都应该在内核里处理，他在灵感的激发下往补丁中写入了自己的版本，李纳斯也接受了。

安迪·克伦（Andi Kleen）则想为perf增加底层CPU事件支持。问题在于这可能会导致大量的底层事件，而且会因CPU的变化而改变。即使为了所有类型的CPU把可能的时间都存储在内存里，也可能会显著地增加内核的运行大小。因此，把这个信息硬编码进内核的方法是有问题的。

他也指出OProfile工具依赖于这些时间的公开可用列表，尽管他表示OProfile开发者并非总维持他们的列表与最新的可用版本一致。

为了解决这些问题，安迪提交了一个补丁，允许perf识别在给定的系统上为特定的CPU需要那种事件列表，并自动从起始位置下载这个列表的最新版本。然后perf可以解释这个列表并分析其中的事件，不会使内核负载过重。

有各种各样对安迪代码的反馈，其中大部分涉及到应该在哪个目录下保存事件列表和文件如何命名。这份代码本身的特性似乎得到了很好的回应。一处细节证明了安迪的代码比其他人的更有争议，就是将列表下载到用户家目录下的一个子目录。安迪表示如果不这样做的话，用户可能会以系统管理员的身份去下载事件列表，这会是危害安全的操作。

萨沙·莱文（Sasha Levin）最近发布了一个脚本来从堆栈转储中把十六进制的偏移量翻译成有意义的指向内核源码文件的行号。因此诸如“ffffffff811f0ec8”形式的十六进制表示可以被翻译成“fs/proc/generic.c:445”。

然而，结果表明李纳斯·托瓦兹正打算从堆栈转储中移除十六进制偏移量，具体原因是他们难以理解。所以萨沙的代码看起来过时了。[译者注：程序媛，伤不起！:< ]

他们在这个问题上纠结了一番。起初，萨沙打算依赖存储在System.map文件里的数据区补偿，但李纳斯指出包括他在内的有些人并不会保留System.map文件。李纳斯推荐使用/usr/bin/nm从编译好的内核文件中提取符号表。

所以，似乎萨沙的脚本可能确实为调试堆栈转储提供了有意义的文件和行号，假设堆栈转储提供足够的信息去完成计算。

via: http://www.linuxjournal.com/content/diff-u-whats-new-kernel-development-0

原文作者：Zack Brown

译者：KayGuoWhu 校对：wxy

本文由 LCTT 原创翻译，Linux中国 荣誉推出