奇变偶不变

本文是一个实操笔记，记录本地如何编译一个内核版本并安装到系统中使用。我使用的环境如下：

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$ cat /etc/issue
Ubuntu 20.04.5 LTS

$ cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: | uniq -c
      8  Intel(R) Core(TM) i7-6700HQ CPU @ 2.60GHz

$ grep 'processor' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
8

$ cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | uniq
cpu cores	: 4

以上表明我使用的是 Ubuntu 20.04.5，机器是 Intel 4 核 8 线程 CPU，每个频率都是 2.60GHz。我编译的版本是 Linux kernel 主线的版本，相当于从 github 上直接拉下来的代码，我下的代码最新的提交是 c1649ec55708ae42091a2f1bca1ab49ecd722d55。以下方法不保证比较老的内核也可以编译通过。

plist 是内核中一种带优先级的双向链表数据结构，链表中每个元素的优先级按数值大小升序排序。plist 作为 pi-futex 的一部分补丁引入内核，初始提交链接为：https://github.com/torvalds/linux/commit/77ba89c5cf28d5d98a3cae17f67a3e42b102cc25。本文基于 6.2-rc2 版本内核解析 plist 实现，阅读本文需要了解 kernel 中 list 数据结构的实现，因为 plist 是基于 list 实现的。

源码来源：https://armkeil.blob.core.windows.net/developer/Files/downloads/mali-drivers/kernel/mali-valhall-gpu/VX504X08X-SW-99002-r41p0-01eac0.tar

这篇文章详解 kbase_ioctl 中的 KBASE_IOCTL_MEM_ALLOC_EX 命令。最新的 mali GPU 支持了 CSF，因此这篇的讲解基于 MALI_USE_CSF 使能的配置。

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static long kbase_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    void __user *uarg = (void __user *)arg;
    ...;
    switch (cmd) {
#if MALI_USE_CSF
    case KBASE_IOCTL_MEM_ALLOC_EX:
    		KBASE_HANDLE_IOCTL_INOUT(KBASE_IOCTL_MEM_ALLOC_EX, kbase_api_mem_alloc_ex,
                                     union kbase_ioctl_mem_alloc_ex, kctx);
    		break;
#endif
     ...;
    }
    ...;
}

KBASE_HANDLE_IOCTL_INOUT 表示 KBASE_IOCTL_MEM_ALLOC_EX 是有输入并且有输出的 cmd，输入输出都是 uarg。在 KBASE_HANDLE_IOCTL_INOUT 中先将 uarg 通过 copy_from_user(&param, uarg, sizeof(param)); 拷贝到一个临时变量 union kbase_ioctl_mem_alloc_ex param 中，然后调用 ret = kbase_api_mem_alloc_ex(kctx, param);，再调用 copy_to_user(uarg, &param, sizeof(param)); 将 param 拷贝到 uarg 中，最终返回 ret（如果在两处 copy 中出错，则返回 -EFAULT）。

在 kernel 的开发调试过程中，经常需要知道 page 的某个 page flag 在哪条路径被 Set、被 Clear 了。甚至是在项目死机问题 debug 上，由于 page 不知道在哪里不合时宜地被 mlock 了，被 lock 住了，单纯地看代码可能比较难看出设置 page flag 的路径在哪，除非是对代码很熟悉，甚至需要对同事的代码比较熟悉，知道哪位同事之前有某个需求用了一种“奇怪”的方式来实现，然后你可以灵光一闪想到这个死机问题没准和这个同事的修改有关。不过大部分情况我们是没有这个灵光一闪的，那就需要特别的 debug 手段了。page_owner 很适合这种场景。

文章深入源码解析了 2.6.11 版本的基数树实现。

初始化

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init/main.c

asmlinkage void __init start_kernel(void)
{
    ...;
    radix_tree_init();
    ...;
}

环境：ubuntu 20.04

参考：https://hexo.io/zh-cn/docs/ https://theme-next.js.org/docs/getting-started/#Enabling-NexT

升级 nodejs

不然可能会遇到奇奇怪怪的问题

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sudo npm install n -g
sudo n stable
hash -r
node --version