每周一龙：第 23 期

每周一都为大家报道 LoongArch 社区最前线的第一手新鲜资讯！ 上周的进展主要有 LoongArch ABI v2.20、Linux、GCC 以及 LLVM。 详情点进来看！

如无特别说明，文中提及的日期、时间都为北京时间（UTC+8）。

先「马」再看

本栏目的内容具有一定延续性，将持续追踪报道 LoongArch 领域的重要或长期项目（坑）。

Linux

上期我们用较大的篇幅报道了 LoongArch v1.10 的新增特性。 因此虽然 Linux 6.6 也在上周正式发布了，但我们并未马上详细报道。 截至目前，Linux 6.7 的合并窗口仍在火热开放中，而龙架构的变更相对不多； 我们可以先把上周的 Linux 6.6 内容补上，再简单过一遍本周期的新功能。

Linux 6.6

我们在周报第 14 期整理过了 Linux 6.6 的龙架构相关变更，可方便跳转阅读。

除此之外值得一提的是：从该版本开始，Linux 的默认调度算法被重做了， 从 CFS（completely fair scheduler；完全公平调度器） 变为了上世纪九十年代一篇论文提出的 EEVDF（earliest eligible virtual deadline first；最早到期的虚拟截止时刻优先），LWN 对此做了讲解。 该改造由著名 Linux 调度器维护者 Peter Zijlstra 操刀。

经社区测试，EEVDF 调度算法能以更少的配置项，在大多数场景下实现更高的公平性与吞吐； 显然，CFS 并不「完全公平」，尽管它确实也比它的前任 O(1) 调度器更公平些。 但也不排除个别场景由于受益于先前 CFS 算法的不公平，而在新内核反而性能劣化，像是受了 EEVDF 惩罚一样。 请那些需要或者已经迫近系统性能极限的开发者和用户们注意：升级内核前重新跑跑压测。

除以上变更之外，还有许多同等重要的缺陷修复、代码重构等工作值得褒扬。 这个版本动过龙芯相关代码的所有开发者们（按字母顺序排序，以 Git 提交记录中的作者字段为准）：

• Andy Shevchenko
• Aneesh Kumar K.V
• Baoquan He
• Bibo Mao
• Binbin Zhou
• Costa Shulyupin
• Dan Carpenter
• Enze Li
• Eric DeVolder
• Feiyang Chen
• Helge Deller
• Hongchen Zhang
• Huacai Chen
• Icenowy Zheng
• Jiri Slaby
• Keguang Zhang
• Maciej W. Rozycki
• Matthew Wilcox (Oracle)
• Mingtong Bao
• Nathan Chancellor
• Nick Desaulniers
• Paul E. McKenney
• Qi Hu
• Qing Zhang
• Russell King (Oracle)
• Sui Jingfeng
• Thomas Zimmermann
• Tiezhu Yang
• Tom Rix
• Vishal Moola (Oracle)
• WANG Xuerui
• Weihao Li
• Yanteng Si
• Yinbo Zhu
• YingKun Meng
• Zhangjin Wu

这些维护工作涵盖了 MIPS 和龙架构两个时代的龙芯 CPU，以及架构无关的大量龙芯平台外设驱动。 当你在龙芯硬件上使用 Linux 6.6 时，别忘了向 tā 们说声谢谢！

信息

本节报道的信息可以通过简单的 git 操作从 Linux 仓库中获取：

git log --no-merges -P --grep='(?<!: |@)[Ll]oong' v6.5..v6.6

Linux 6.7

截至发稿时，LoongArch 的 KVM 支持已经进入主线了。 按照 Git 提交信息，此工作主要是由 Tianrui Zhao、Bibo Mao、Huacai Chen 几位同学协同完成的； 当然，可能也有些没署名的无名英雄。 恭喜 tā 们！

目前 loongarch-next 分支只有一个新提交：10 月 30 日 Huacai Chen 给龙架构加上了支持动态抢占的标记。

11 月 2 日，Nathan Chancellor 在 ClangBuiltLinux 项目日常维护中， 帮忙完善了 LoongArch percpu 辅助函数的内联标记：由于近日 LLVM 优化方面的变动，有的这方面函数调用不再被内联了。 这是非预期的：这些函数必须被内联才能正常工作。 因此正确做法就是将它们标记为总是内联（在 Linux 里 __always_inline 这么写）。

以上的内容估计都会在本周晚些时候进入主线，赶上 Linux v6.7-rc1 的火车。

工具链

ABI

11 月 4 日，龙芯工具链团队将 LoongArch ABI 规范文档更新到了整体版本 v2.20。

其中，ELF psABI 子文档的版本号更新到了 20231102，相比 20230519 版本：

• 新增了表示过程调用，跳转范围 ±38 位的重定位类型 R_LARCH_CALL36。

  由于跳转目标必须对齐到 4 字节，jirl 指令会自己给它的立即数左移两位， 因此实际有效数字只有 36 位，故名。

  这也是龙架构首个同时作用于两条指令的 ELF 重定位类型： 该类型的重定位记录必须被附着于连续的两条 pcaddu18i & jirl 的第一条，才能正常工作。

  此设计解决了 2022 年 9 月 xry111 发现的坑点（后由 笔者转发到当前所用的文档仓库）。

• 移除了压根不可能用起来的 R_LARCH_DELETE 和 R_LARCH_CFA 两种重定位类型；其编号暂时保留，不挪作他用。 这是采纳了笔者 6 月份的建议。

• 修正了表格中的复制粘贴笔误：R_LARCH_SUB_ULEB128 名字错了。

主编评论

关于 R_LARCH_CALL36： 没有采用会暴露 pcaddu18i 与 pcalau12i 本质不同的设计提议。

虽然重定位处理的纯洁性已经无法恢复：

• 以前没有这玩意时候，已经实装了「给立即数宽 16 位还自带左移 2 位的 jirl 上 R_LARCH_PCALA_LO12 这个正常只往不同位域写低 12 位还不做右移处理的记录」这个 workaround， 导致需要实现 workaround 语义才能正常链接的目标代码早就遍地都是，没法消除了。
• 此外，LoongArch v1.10 也没有添加当时呼吁的 pcalau18i 以便链接器不用带「PC-relative」 跟「PC-aligned」两套迥异的计算逻辑——优雅不能当饭吃。

但至少此设计满足传达语义的需要，其对相关指令必须相邻的要求也对硬件实现非常友好，因而笔者认为仍然是良好的设计。

关于 R_LARCH_DELETE：这大概是先前做 linker relaxation 时候，没有仔细区分 BFD 实现细节导致的。 观察 RISC-V 相似名字的 R_RISCV_DELETE 定义： 被明确定义为 BFD 实现细节，不放置于公开的头文件，且在文档上显著说明了。 对龙架构工作者而言，也算是积累经验了吧！

此外，《LoongArch 过程调用约定》子文档的版本号更新到了 20231103， 相比 20230519 版本主要是明确了围绕宽度为零的量的处理细节；此外也微调了一些措辞。

主编评论

这都是几个月来同学们在各大上游社区仔细讨论的成果。 差点就要为这些纯粹起标记作用，不该占地的字段浪费寄存器了！ 感谢上游多位 C++ 大师出手相助，给我们讲清楚 C/C++ 规范里那些文字资料鲜少涉及，课上更不可能讲的边界情况。

gcc

11 月 3 日，Chenghui Pan 修了一处笔误： 有个 vldi 之前给写成 ldi 了。 之前没测出来！

11 月 2 日，GCC 贡献者 Vladimir Makarov 反馈说近两周间 tā 改进了 GCC 的寄存器分配算法，修复了在 LoongArch 等若干架构出现毫无意义的寄存器保存指令的问题。 感谢 xry111 提供新闻线索和新闻稿！

两三周前，笔者的 GCC 14 就无法自举了，踩上了 binutils linker relaxation 的坑； 不过在笔者找到时间写 bug 报告并上报之前， 五天前，专攻 GNU 工具链的 xry111 也被坑到了，并且在上游建立了这个 bug。 目前的发现是只要搭配最新 binutils 就会自举失败，体现为汇编器或者链接器崩溃（视你拣取的后续修复提交多少而不定）； 但在 gcc r14-5075 这个提交之后，问题又神奇般地暂时消失了。 问题的根因尚未找到，同学们仍在努力。 感谢 xry111 提供新闻线索！

LLVM

与前面报道的 LoongArch ABI 文档修订有些相关，上周有两处 Clang 与 GCC 对 ABI 的理解差异得到了修复。

• issue #70319: 由 Ami-zhang 两周前报告，由 SixWeining 在 #70320 修复；事关空 struct。
• issue #70890: 由 SixWeining 五天前报告，随后在 #71025 自己修复；事关空 union。

此外，11 月 4 日 zhaoqi5 给龙架构的 MC（机器代码）组件添加了围绕 jirl 指令的额外逻辑，让它更聪明了。 根据提交说明中透露的消息，龙芯已经在着手移植 LLVM BOLT 到龙架构了。 这位同学似乎也是首次在上游公开露面；欢迎欢迎！

BOLT 是啥？

BOLT 是最早由 Facebook（现 Meta）团队创造，之后贡献给 LLVM 项目的一款二进制优化器。 只要喂给它带有重定位信息的成品二进制程序，以及实际运行中收集的代码段热度信息； 不要源代码，它就能优化这个输入程序的代码布局，从而不改一行代码轻松提升性能。 这对使用编译型语言的大小厂都非常有用。 详见 BOLT 项目 README。

张贴栏

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• 友情扩散：安同开源社区（AOSC）的龙架构移植主线化工作「合龙」仍在如火如荼进行中， 此工作完成后龙架构将升格为 AOSC OS 的 Tier 1 架构。 欢迎同学们试用、反馈，也欢迎有志之士一同加入（沟通渠道详见 AOSC 网站相关栏目）。
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