Specifying The Kernel Abi
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Jul 1, 2017
Specifying The Kernel Abi
://lwn.net/Articles/726021/
内核ABI规范化
在Open Source Summit Japan上，Sasha Levin谈了谈内核ABI的规范化，并介绍到目前为止取得的一些进展，当然还有大量工作尚未完成。主流观点认为，内核新增patch不应该破坏内核ABI兼容性，比如，一个运行在4.0内核上的应用程序，也需要能在更新的5.0内核上运行。但遗憾的是，当前还没有工具检测ABI的兼容性是否被破坏。于是乎，只能依靠用户去发现这ç§行为，然后报告到社区，由内核开发者修复。
由于没有ABI规范，一些基础软件，如glibc, qemu, strace, 为了保证可靠性，在系统调用前，往往进行重复的参数检查；这在性能方面带来一定损耗。同时，内核在系统调用路径上操作参数时，也容易破坏ABI的兼容性。更棘手的是，新发布了一个内核版本，一段时间后，用户发现一些老程序不能在新内核上运行(ABI不兼容)；于此同时，另外一些ç¨户基于新的ABI接口开发了新的应用。这时，内核开发者将面临一个两难的决策，不管如何，总会让一些用户不开心。
倘若ABI不能向后兼容，还会带来许多其它噩梦，不一一详述。因此，内核开å者需要一种内嵌在内核代码中的“规范”，用于描述哪些修改内核的行为是被禁止的。该规范一石二鸟，即强制要求内核和用户程序行为规范化，又解决了向后兼容问题。然而，该“规范”到åº长什么样子呢？是人类可读的文档，还是机器可读的代码？从内核角度来看，需要能根据该规范生成代码，用于系统调用参数和返回值检查(这是ABI兼容性的一部分)。从用户态来看，它需要使应ç¨程序和库访问内核ABI更容易，更有保障。
目前，最难的是如何确定规范的格式。open() 和 close() 系统调用很容易描述，但是许多其它系统调用更复杂，且相互耦合。因此，spec文档需要更详细的è®°录各个系统调用的行为，要比现有的man帮助文档内容更丰富，更偏向于实现原理。其次，这些spec文档需要经过严格的测试，以保证它没有破坏现有用户态程序的行为。
最后，Levin说自己正与syzkaller的开发者合作，参与一些前期工作, 希望对ABI规范化有所帮助。
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