Bapa Linux akhirnya dipujuk: bahasa kernel C Linux berusia 30 tahun akan dinaik taraf kepada C11

Terdapat berita baru-baru ini adalah mengujakan bahawa versi 1989 bagi kernel Linux bahasa C yang telah digunakan akhirnya menerima peningkatan besar. Kepantasan teknologi kontemporari tidak dapat dihalang Hari ini, komuniti sumber terbuka Linux mengumumkan rancangan menarik untuk menaik taraf versi bahasa C kernel kepada standard C11. Pembaharuan besar ini dijangka akan berkuat kuasa selepas versi Linux 5.18, iaitu Mei yang akan datang. Langkah penting ini akan membawa peluang berpotensi tanpa had kepada kernel Linux dan membantu ia menyesuaikan diri dengan lebih baik kepada keperluan teknologi moden.

Keputusan ini tiba-tiba hanya mengambil masa seminggu daripada memulakan soalan kepada kenyataan rasmi Tidak mudah untuk meyakinkan Linus Torvalds, bapa Linux yang degil. Sebab perkara itu nampaknya sedikit tidak sengaja.

Tindak balas berantai pepijat

Masalah ini berpunca daripada perbincangan komuniti Linux minggu lepas.

Seorang pelajar kedoktoran bernama Jakob Koschel menemui masalah sedemikian semasa menyelidik menghalang kelemahan pelaksanaan spekulatif yang berkaitan dengan primitif senarai terpaut kernel.

Inti Linux menggunakan secara meluas senarai berganda yang ditakrifkan oleh struct list_head

:

struct list_head {
    struct list_head *next, *prev;
    };

Struktur ini selalunya tertanam ke dalam struktur lain. Dengan cara ini, senarai terpaut boleh dibuat menggunakan mana-mana jenis struktur yang berkaitan.

Selain itu, kernel juga menyediakan sejumlah besar fungsi dan makro yang boleh digunakan untuk melintasi dan mengendalikan senarai terpaut. list_for_each_entry () adalah salah satu daripadanya, makro yang menyamar sebagai struktur kawalan. Masalahnya terletak pada makro ini. Andaikan bahawa kernel mengandungi struktur berikut:

struct foo {
        int fooness;
    struct list_head list;
    };

Elemen dalam

list boleh digunakan untuk membuat senarai terpaut dua kali bagi struktur foo. Katakan terdapat struktur yang dipanggil foo_list diisytiharkan sebagai ketua senarai terpaut ini boleh dilalui menggunakan kod berikut:

struct foo *iterator;

    list_for_each_entry(iterator, &foo_list, list) {
        do_something_with(iterator);
    }
    /* Should not use iterator here */

Argumen

list memberitahu makro nama struktur list_head dalam struktur foo. Gelung ini akan dilaksanakan sekali untuk setiap elemen dalam senarai, dengan iterator menunjuk ke elemen tersebut. Ini mengakibatkan pepijat dalam subsistem USB: iterator yang dihantar kepada makro masih boleh digunakan selepas keluar dari makro.

Ini adalah perkara yang berbahaya, jadi Koschel menyerahkan pembetulan yang membetulkan pepijat dengan berhenti menggunakan iterator selepas gelung.

Yakinkan Linus

Tetapi Linus Torvalds sendiri tidak begitu menyukai patch ini dan tidak melihat hubungannya dengan kelemahan pelaksanaan spekulatif. Selepas Koschel menjelaskannya secara terperinci, Linus mengakui bahawa ia hanyalah pepijat biasa.

Walau bagaimanapun, perkara itu tidak semudah itu dan Linus tidak lama lagi menyedari punca sebenar: lelaran yang dihantar ke makro traversal senarai terpaut mesti diisytiharkan dalam skop di luar gelung itu sendiri. Pepijat bukan ramalan ini berlaku kerana tiada "mengisytiharkan pembolehubah dalam gelung" dalam C89.

Makro seperti list_for_each_entry () pada asasnya sentiasa membocorkan entri HEAD terakhir di luar gelung, semata-mata kerana kami tidak boleh mengisytiharkan pembolehubah lelaran dalam gelung itu sendiri.

Jika anda boleh menulis makro traversal senarai iterator yang boleh mengisytiharkan dirinya sendiri, maka iterator tidak akan kelihatan di luar gelung dan tiada masalah seperti itu akan timbul. Walau bagaimanapun, memandangkan kernel tersekat pada standard C89, pembolehubah tidak boleh diisytiharkan di dalam gelung.

Linus memutuskan, mari kita tingkatkan, mungkin sudah tiba masanya untuk beralih ke standard C99. Walaupun ia juga berusia lebih 20 tahun, ia sekurang-kurangnya lebih baharu daripada C89 dan membolehkan anda mengisytiharkan pembolehubah dalam satu gelung.

Memandangkan C89 sudah lama, kenapa ia tidak berubah selepas bertahun-tahun? Linus berkata ia adalah kerana kami menghadapi beberapa masalah pelik dalam beberapa versi pengkompil gcc purba dan tidak boleh dinaik taraf begitu sahaja.

Walau bagaimanapun, kini kernel Linux telah menaikkan keperluan minimum untuk gcc kepada versi 5.1, jadi pepijat pelik pada masa lalu sepatutnya hilang.

Arnd Bergmann, seorang lagi pembangun teras, percaya bahawa kami pasti boleh menaik taraf kepada C11 atau lebih tinggi. Walau bagaimanapun, peningkatan kepada C17 atau C2x akan memecahkan sokongan untuk gcc-5/6/7, jadi peningkatan kepada C11 lebih mudah dicapai.

Akhirnya, Torvalds menerima idea: "Baiklah, ingatkan saya, mari kita cuba pada awal tetingkap gabungan 5.18." Beralih ke C11 mungkin membawa kepada beberapa pepijat yang tidak dijangka, tetapi jika semuanya berjalan lancar, Linux The seterusnya versi kernel secara rasmi akan beralih ke C11.

Atas ialah kandungan terperinci Bapa Linux akhirnya dipujuk: bahasa kernel C Linux berusia 30 tahun akan dinaik taraf kepada C11. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!