泰晓资讯·7月 / 第二期 / 2021

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Linux 内核最新消息

目前处于 Linux 5.14 的 merge window 期，让我们继续期待在 Linux 5.14 上会有更多新特性被加入。

https://www.kernel.org/

关键词: Linux

近期 Linux 内核的重要补丁（节选）

Architecture-specific

• perf: Add Sapphire Rapids server uncore suppor: https://lwn.net/Articles/860811/
• Introduce x86 assembler accelerated implementation for SM4 algorithm: https://lwn.net/Articles/860814/
• Add TDX Guest Support
• x86: Support Intel Advanced Matrix Extensions: https://lwn.net/Articles/861369/

Core kernel

• io_uring: add mkdir and [sym]linkat support: https://lwn.net/Articles/860818/
• printk: remove safe buffers: https://lwn.net/Articles/860816/
• bpf: Introduce BPF timers.: https://lwn.net/Articles/860819/
• kallsyms: new /proc/kallmodsyms with builtin modules and symbol sizes: https://lwn.net/Articles/861323/
• mm: introduce process_reap system call: https://lwn.net/Articles/861534/

Development tools

• rt-tests-2.0: https://lwn.net/Articles/861117/
• rt-tests-2.1: https://lwn.net/Articles/861367/
• kasan: add memory corruption identification support for hw tag-based kasan: https://lwn.net/Articles/861120/
• Introduce Data Access MONitor (DAMON): https://lwn.net/Articles/861195/

关键词: Linux

Linux 5.14 继续致力于添加对 USB4 的支持

Greg Kroah-Hartman on mailed in the USB/Thunderbolt changes targeting the Linux 5.14 merge window.

Greg Kroah-Hartman 近日在邮件列表中发布了针对 Linux 5.14 合并窗口的 USB/Thunderbolt 更改。（注：Thunderbolt 技术是英特尔在过去十年中开发的缆线连接接口。）

USB/Thunderbolt 的代码修改包含了很多代码清理和 bug 修复，以及其他各种主要是例行的驱动程序更新。值得一提的一个方面是 Thunderbolt 代码中针对 USB4 支持依然在不断进行中。

回到 2020 年初，从 Linux 5.6 开始增加对 USB4 的支持，这要归功于英特尔并构建了他们现有的开源 Thunderbolt 代码。 在 Linux 5.14 中，这一努力仍在继续。

新闻出处，”Linux 5.14 Continues Work On USB4 Support Bring-Up”: https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Linux-5.14-Continues-USB4-TB。

关键词: Linux, USB4, Thunderbolt

新的 Linux 5.14 Tracer 有助于测量操作系统的噪声

The tracing subsystem within the Linux kernel is seeing some exciting improvements with Linux 5.14 to help with low-latency analysis and also measuring operating system noise.

Linux 内核中的 tracing 子系统在 Linux 5.14 中引入了一些令人兴奋的改进，可以帮助我们进行低延迟分析以及对操作系统的噪声（noise）进行测量。注，这里的 noise 指的是由于中断所导致内核执行了一些没有意义的额外的唤醒和检查操作所引入的开销。

Linux 5.14 引入了一个新的 “osnoise” tracer，用于针对单独的应用程序测量来自于操作系统和硬件所引入的噪声。OSNoise tracer 通过监视 NMI、IRQ、SoftIRQ 以及线程的入口点来确定噪声是来自操作系统还是来自硬件，从而跟踪噪声。我们还可以通过设置 tracepoints 来帮助我们进一步调试噪声源。

此外，Linux 5.14 的 tracing 子系统为调试硬件延迟问题还改进了 “hwlat” 特性。现在最大的变化是允许 hwlat 并行运行在多个 CPU 上，而不再有之前一次运行在单个 CPU 上的限制。

通过此文档（https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/diff/Documentation/trace/osnoise-tracer.rst?id=757fa80f4edca010769f3f8d116c19c85f27e817）了解有关 OSNoise 跟踪器的更多详细信息。

新闻出处，“New Linux 5.14 Tracer To Help With Measuring Operating System Noise” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Linux-5.14-Tracers。

关键词: Linux, Tracer

Linux 5.14 中将默认禁用 Core Scheduling

Among the many new features that were sent in so far this week for the Linux 5.14 merge window was the long in-development work on “core scheduling” to reduce the Hyper Threading information leakage risks from side channels and help ensuring deterministic performance on such HT/SMT systems by controlling the resources that can run on a sibling thread. As a follow-up to that article from a few days ago, core scheduling will now be disabled by default.

在本周迄今为止，提交给 Linux 5.14 合并窗口的众多新功能中，有一项已经经历了长期开发的补丁，这就是 “Core Scheduling”，该项工作有助于减少运行超线程（Hyper Thread，简称 HT）时可能导致的信息泄漏风险，并通过在 HT/SMT（Simultaneous Multithreading）系统上施加控制，控制哪些 HT 可以在同一个 core 上运行，从而确保此类系统运行的确定性。上周的资讯中对 Core Scheduling 补丁已经做了相关的介绍，最新的消息是，在主线中该特性将被默认设置为关闭。

原来的提交中，新特性的配置开关 “CONFIG_SCHED_CORE” 选项默认为开启。Linus Torvalds 注意这可能不合适，因为绝大多数 Linux 用户不太可能对这个特性感兴趣。他评论说：“我认为除了云提供商，没有人会启用它，所以默认为启用状态不合适。” 显然，默认为 “Y” 是一个疏忽，在较新的 Linux 5.14 上游代码中已经修改了这个问题。

当然，对于那些大型云计算供应商来说，他们之所以关心 “Core Scheduling”，是由于他们希望确保 SMT/HT 系统的安全性，避免近年来爆发的安全漏洞，并且不想为此减少虚拟 CPU 的数量。对于那些没有在系统上混合运行可信和不可信工作负载的人来说，核心调度不会有太大用处。

新闻出处，“Linux Will Keep Core Scheduling Disabled By Default” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Linux-5.14-Core-Sched-Off

关键词: Linux, Core Scheduling

对 Clang PGO 特性的支持被从 Linux 内核中移除

While Clang PGO support was sent in for Linux 5.14 as part of Clang compiler handling updates for this next kernel version, the functionality was subsequently dropped out and a new pull request issued after criticism from Linus Torvalds and others.

虽然 Google 和其他公司已经使用 PGO 特性所生成的配置文件帮助优化构建内核有很长一段时间了，但是由于受到来自 Linus Torvalds 和其他人的批评，Linux 5.14 中对 Clang PGO 的支持功能被放弃。为此，开发团队提交了一个新的 PR，这个 PR 包含了所有和 Clang 有关的改动，只是去掉了对 PGO 的支持。

Linus Torvalds 认为优化的样本依赖于 LLVM/Clang 检测是不合适的，更好的方法应该是专注于使用内核现有的 perf 子系统来收集和分析/采样。不过，Clang 工具目前似乎更通用，而且更为人们所青睐。特别的，如果采用 perf 方法，只有英特尔 CPU 的硬件性能计数器才能对其进行非常好的支持。使用 AMD Zen 3 处理器时，性能计数器支持更好，但如果使用 perf 进行采样，这对于非英特尔系统上的人来说会带来问题。至少目前 ARM 还缺乏良好的性能分析支持。

最终，尽管 Linus 更倾向于使用内核的 perf 基础设施而不是 LLVM，然后将该 perf 数据转换为 Clang 可用的格式。其他人还担心这个内核 PGO 基础架构中有多少可以移植到其他编译器，以及收集所述配置文件时内核在调试/分析模式下的速度。

总之，至少就目前而言，引入 Linux 5.14 的 Clang 更新还是被合并了，但是移除了对 PGO 的支持。

新闻出处，“Clang PGO Shot Down For Now From The Linux Kernel” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Clang-PGO-Linux-Shot-Down

关键词: Linux, Clang，PGO，Perf

Linux 的实时补丁现在已经可以支持 Linux 5.13 内核了

Thomas Gleixner has announced the release of the real-time “RT” patches for the Linux 5.13, the first update since the patches were re-based early on back during the 5.12 release candidates.

Thomas Gleixner 宣布发布适用于 Linux 5.13 的实时（real-time，简称 “RT”）补丁，这是自该补丁基于 5.12 的 RC 版本升级以来的第一次更新。

本周 5.13-rt1 版本针对 Linux 5.13 代码库重新构建了这些实时补丁，包含重写了对 core 加锁代码，还对内存管理代码的 “大部分”进行了重写，以及其他更新。

虽然近年来一直有让 RT 补丁完全进入内核主线的讨论，但由于受到资金不足的阻碍，工作的进展一直很慢，这实在是一件令人遗憾的事情，同时再此向 Thomas Gleixner 先生致敬，正是他多年来持续对 RT 补丁的无私奉献才让这个项目延续至今。

新闻出处，“Real-Time Patches Updated For The Linux 5.13 Kernel” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Linux-5.13-rt1

关键词: Linux, RT

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