2026-06-08 内核社区日报

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导读：今天内存子系统有两条设计层面的进展——blk-cgroup 清理队列锁嵌套、virtio 零页优化收到关键审查；eBPF 方面，针对 kptr 析构死锁和 LRU 重入的补丁持续推进。

🧠 重点 · 内存

1. blk-cgroup：移除 queue_lock 在 blkcg 路径中的嵌套

发生了什么： Yu Kuai 提交了 8 个 patch 的系列，目标是解除 blkcg 相关路径中 queue_lock 嵌套在 RCU 或 blkcg->lock 下的问题。逐步改动包括：

  1. 将 policy data 的释放推迟到 RCU grace period 之后（patch 2），这样 blkcg_print_blkgs() 中的 prfill() 就可以在 RCU 下运行而无需再取 queue_lock（patch 3）。
  2. 在 blkg_lookup_create()（patch 4）和 bio_associate_blkg()（patch 5）中，不再在 RCU 临界区内嵌套 queue_lock；fast path 用 RCU 直接 lookup，slow path 不需要 RCU。
  3. blkcg_destroy_blkgs() 中消除 queue_lock 嵌套在 blkcg->lock 下的情况，通过使用 trylock 避免死锁（patch 6）。
  4. bio_associate_blkg_from_page()（mm/page_io.c）也不再在 RCU 内嵌套 queue_lock（patch 7）。
  5. BFQ 初始化时不需要 queue_lock，因为 request_queue 已被冻结（patch 8）。

为什么重要： queue_lock 嵌套在 RCU 临界区或 blkcg->lock 下是长期存在的锁排序违规，可能引发 lockdep 警告，也增加了死锁风险。该系列完全消除了这些嵌套，使锁依赖图更整洁。per-BFQ 的初始化不再依赖 queue_lock 也减少了不必要的锁开销。

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2. mm/virtio：跳过对主机已清零页面的冗余清零（v10 review 深入）

发生了什么： Michael S. Tsirkin 的 virtio 零化跳过系列（v10）今天收到了大量 review 反馈。Lorenzo Stoakes 和 Matthew Wilcox 对设计方向提出了关键质疑：

  • put_page_zeroed / folio_put_zeroed 接口（patch 24）：David Hildenbrand 指出，通用化一个“将 zeroed 状态传递回 buddy”的接口风险很大——未映射的用户页面可能在 release 前被重新分配，零化 hint 可能被误用。Lorenzo 建议收缩范围，只对已知安全的场景（如 balloon 迁移）暴露该接口。
  • user_addr 传递到 page allocator 的方式（patch 7）：Matthew Wilcox 认为通过 gfp_mask 隐式传递 user_addr 很别扭，推荐改用明确的结构体参数。Lorenzo 提出先不改变外部 API，仅在内部优化零化（cache-friendly zeroing）。
  • 内存故障序列化（patch 2）：Lorenzo 确认 TestSetPageHWPoison 在 zone->lock 下的序列化方案可行，但建议用 folio_put_testzero 或类似机制替代直接检查 page 计数。

为什么重要： 这是决定该系列能否推进的关键点。put_page_zeroed 接口设计如果过于宽泛，可能导致安全或内存一致性风险。reviewer 要求缩小范围或采用不同方法，意味着下一版可能有重大更改，但概念方向（避免不必要零化）仍被认可。该系列对虚拟化性能（减少 hypervisor 内存重复零化）有直接影响。

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3. arm64：在 ptep_try_set() 中补齐 PTE store 屏障

发生了什么： Tejun Heo 提交 v2 patch，修复 ptep_try_set() 在 arm64 上安装内核 PTE 时缺少必要的 barrier。该函数使用 try_cmpxchg() 写入 PTE，但与 __set_pte() 不同，跳过了 arm64 在写入有效内核 PTE 后所需的屏障。缺少屏障可能导致后续访问缺页（fault）而非看到新映射。patch 改为直接调用 emit_pte_barriers() 而非 __set_pte_complete()，因为后者在调用者处于惰性 MMU 模式时会延迟屏障。该修改得到 Catalin Marinas 的反馈。

为什么重要： 原文指出缺少屏障可能导致后续访问缺页，属于正确性修复。确保 PTE 写入后立即发出屏障，避免因屏障缺失导致的缺页问题。

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4. mm/gup_test：修复 PIN_LONGTERM_TEST ioctl 竞态

发生了什么： Yunhui Cui 提交 patch，修复 gup_test_release() 与 PIN_LONGTERM_TEST_STOP ioctl 的并发问题。PIN_LONGTERM_TEST 的 helper 函数使用全局变量，在 ioctl 路径下由 pin_longterm_test_mutex 保护，但 gup_test_release() 调用 pin_longterm_test_stop() 时未持有该锁。patch 在 gup_test_release() 中加上 mutex_lock/mutex_unlock，确保释放路径也受同一锁保护。

为什么重要： 消除并发测试时的双重释放和数据损坏风险，使测试基础设施更健壮。

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5. mm/swap_state：移除 readahead 路径中不必要的 lru_add_drain()

发生了什么： Usama Arif 提交 patch，删除 swap_cluster_readahead() 和 swap_vma_readahead() 结尾的显式 lru_add_drain() 调用。该 drain 是 2.6.12 时代遗留代码，对调用者无功能性用途：do_swap_page() 忽略 readahead folio 的 LRU 驻留；shmem_swapin_cluster() 立即锁定 folio 并操作；try_to_unuse() 同样不依赖 LRU 存在。readahead 循环新添加到 swap cache 的 folio 位于 per-CPU LRU folio_batch 中，会在 batch 填满、下次 reclaim/compaction 的 lru_add_drain_all() 时自然排空。这是对 commit 1aa43598c03b (“mm: remove unnecessary calls to lru_add_drain”) 清理工作的直接延续。

为什么重要： 在生产环境（176-CPU，内存压力工作负载）中，swap_cluster_readahead() 观察到约 28K/min 的 folio_batch_move_lru() 调用，造成巨大的 LRU 锁竞争。移除这两个 drain 可消除该竞争源，避免强制同步刷出可能未满的 partial batch 带来的额外延迟和锁争用。

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6. memcontrol v1：对 soft limit 树使用 nofail 分配

发生了什么： Ruoyu Wang 提交补丁，将 memcg1_init() 中每个 NUMA node 的 soft limit 树节点分配从 kzalloc_node() 改为 GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL。理由是若 kzalloc_node() 失败，后续的 rb_root 和锁初始化会解引用 NULL，导致崩溃。该补丁已发送至 linux-mm 邮件列表。

为什么重要： 避免在初始化阶段因内存分配失败导致的 NULL 解引用崩溃，保证 memcg v1 的 soft limit 树节点在内存紧张时仍能成功分配，从而使 init 路径安全完成。

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7. 对 read_cache_folio() 缺少 invalidate_lock 的质疑

发生了什么： Dev Jain 报告，read_cache_folio() 的 kerneldoc 要求调用时持有 mapping->invalidate_lock，但实际调用路径未持有该锁。他在 __filemap_add_folio() 中添加 BUG_ON(!inode_is_locked(mapping->host) && !rwsem_is_locked(&mapping->invalidate_lock)) 后，在 do_read_cache_folio → read_cache_folio → read_part_sector 等调用链上触发了 bug，并给出了完整调用栈。来源

为什么重要： 该 bug 暴露了 read_cache_folio() 接口契约（需持有 invalidate_lock）与当前实现间的矛盾。若调用者未持锁，可能导致并发向 page cache 添加 folio 时的竞争条件，引发不可预期的行为。该报告为修复文档或实现提供了具体线索。

🔧 其它子系统

eBPF

  • bpf LRU NMI/tracepoint 重入死锁修复已合入 bpf-next：该系列补丁解决了 NMI 和 tracepoint BPF 程序在同一 CPU 上重入已持有的每-CPU 或全局 LRU 锁导致的 AA-deadlock。修复将每个 LRU 锁站点转换为 rqspinlock_t 并添加了显式恢复逻辑，避免节点泄漏。该系列已被 Alexei Starovoitov 应用至 bpf-next。来源
  • bpf kptr dtor 死锁修复系列（v1）：Kumar Kartikeya Dwivedi 发送了该系列（包含 Justin Suess 的两个补丁和 Dwivedi 的三个补丁），修复 referenced kptr 销毁可从 tracing/NMI 上下文通过 bpf_obj_drop() 及 map value 更新/删除路径到达 NMI 不安全的特殊字段 teardown 导致死锁的问题。方案包括：拒绝来自非迭代器跟踪程序的不安全 bpf_obj_drop()；限制 map value 回收为 NMI 安全的字段取消；以及相应的 selftest。来源
  • bpf 引入全局 percpu 数据（v5）：Leon Hwang 提交 v5 系列，允许 BPF 程序通过定义 .percpu 段来使用全局 percpu 变量。libbpf 新增 .percpu 段支持和 feature probe，bpftool 生成骨架支持。该特性可简化 retsnoop/bpfsnoop 等工具的 LBR 处理，无需在 percpu 数据存取时调用 bpf_get_smp_processor_id() 辅助函数，并简化 tail call/freplace 场景下的 percpu 数据共享。来源
  • LoongArch 实现 CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK 并内联 BPF 辅助函数：Tiezhu Yang 提交系列，包含三个补丁：实现 CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK、内联 bpf_get_current_task{_btf}() 辅助函数、内联 bpf_get_smp_processor_id() 辅助函数。来源
  • bpf: 修复 kfunc implicit arg 类型检测：Yuan Chen 的 v5 补丁修复了在模块 kfunc 声明隐式 struct bpf_prog_aux * 参数时，verifier 类型检测不足可能导致无效指针解引用的问题。来源

👀 值得追的讨论 / Patch

  • khugepaged mTHP collapse（v19 review）：Nico Pache 的系列补丁调整 collapse_huge_page 的锁语义，使其进入和退出时均无需持有 mmap_read_lock，为后续 mTHP collapse 做准备。该补丁获得 Lorenzo Stoakes 的 Reviewed-by、David Hildenbrand 的 Acked-by 以及 Lance Yang 的 Reviewed-by 签名。来源
  • alloc_tag 为 /proc/allocinfo 添加 ioctl（v3 review）：Hao Ge 指出代码中 codetag_get_content_id() 仅跟踪模块加载，未在卸载时递增，因此用户无法检测模块卸载导致的内容变化。Suren Baghdasaryan 确认该问题，并提出使用独立的 seq_count 在加载/卸载时均递增。来源
  • riscv vmemmap 热插拔后 spurious fault 修复（v3 继续讨论）：Vivian Wang 的 v3 引入 vmemmap_populate_finalize() 后，David Hildenbrand 要求确认该函数在架构所有路径上都被调用。讨论仍在继续。来源

⚡ 一句话速览

  • mm/mmu_notifier 构建修复：当 !CONFIG_MMU_NOTIFIER 时，__mmu_notifier_arch_invalidate_secondary_tlbs() 的空实现缺少必要头文件，新 patch 添加包含。来源
  • mm/migrate 添加原生 folio 函数：yahia 提交补丁，为 movable_ops 相关 page 函数添加 folio 层封装，新增 folio_movable_ops()、folio_has_movable_ops() 以及 FOLIO_TEST_FLAG(MovableOpsIsolated) 等接口。来源
  • DAMON/mtier 参数检查：Zenghui Yu 提交 patch，使 DAMON mtier sample 在地址范围参数无效（start >= end）时提前 fail，避免触发 WARN_ONCE。来源
  • 为样本模块 mtier.c 添加边界检查：Zenghui Yu 提议在样本模块 mtier.c 的 damon_new_region() 调用前检查地址范围，若 addr.start >= addr.end 则跳转至 free_out 避免传入无效区域；SeongJae Park 认为改动简单，但因该模块仅作为示例且不会导致系统崩溃，不急于合入。来源
  • selftests/mm 修复 test 分类：Sarthak Sharma 将 ksft_process_madv.sh 的测试分类从 mmap 修正为正确的 madv_populate。来源
  • memory-failure trace 事件移回 ras 子系统：Xie Yuanbin 提交补丁，将 memory_failure_event trace 事件从 memory_failure 子系统移回 ras 子系统，以保持向后兼容性。来源
  • bpf: 修复 htab 内部结构释放时 RCU 回调中的 sleep-in-atomic：Luo Gengkun 提交补丁，解决 commit 1da6c4d9140c 的 UAF 修复与 commit 4f375ade6aa9 的 RCU 上下文警告修复之间的冲突。问题在于后者的改动移除了 RCU 延迟，导致 htab_map_free_internal_structs 在 RCU_SOFTIRQ 中运行，其中调用 cond_resched() 触发 “sleeping function called from invalid context” BUG。补丁 revert 4f375ade6aa9 以恢复 VFS RCU 保护，并通过 workqueue 延迟执行实际释放，避免在 RCU 回调中睡眠。来源
  • bpftool 生成 skeleton 支持全局 percpu 数据：v5 系列同时更新了 bpftool，使其生成的 skeleton 包含一个专用结构体用于访问 percpu 变量。来源