Linux 之父终于被劝动:用了 30 年的 Linux 内核 C 语言将升级至 C11

还在使用 89 年版 C 语言的 Linux 内核,现在终于要做出改变了。今天,Linux 开源社区宣布,

这个决定很突然,从发起问题到官方声明,不过才一个星期,要知道说服固执的 Linux 之父Linus Torvalds 可不是件容易的事。事情的原因,说起来还有那么一点偶然的因素。

一个 bug 的连锁反应

问题的起源是来自上周的一次 Linux 社区链表反转讨论。

一位名叫 Jakob Koschel 的博士迭代器的作用生,在研究阻止与内核链表 primitive 相关的预测执行漏洞时,发现了这链表数据结构样一个问题。

Linux 内核广泛使用由 struct list_head 定义的双向链表

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

这种结构通常嵌入到其他结构中。通过这种方式,可以使用任何相关的结构类型制作迭代器iterator链表。

除此之外,内核还提供大量可用于遍历和操作链表的函数和系统运维工程师宏。list_for_each_entry () 就是其中之一,这是伪装成一种控制结构的宏。问题就出在这个宏上。假设内核包含如下结构:

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

list 中的元素可用于创建 foo 结构的双向链表。假设有一个叫做 folinuxo_list 的结构声明作为此类链表的头,使用以下代码可以遍历此链表:

struct foo *iterator;

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

list 参数告诉宏在 foo 结构中 list_head 结构的名称。这个循环将为列表中的每个元素执行一次,迭代器指向该元素。由此导致了 USB 子系统中的一个 bug:传递给该宏的迭代器在退链表不具有的特点是出宏后还能被使用。

这是一件危险的事情,所以迭代器遍历 Koschel 提交了一个修复补丁,在循环后停止使用迭代器搞定了 bug。


                                            Linux 之父终于被劝动:用了 30 年的 Linux 内核 C 语言将升级至 C11

说服 Linus

但是 Linus Torvalds 本人并不太喜链表是否能随机访问元素欢这个补丁,也没有看到它与预测执行漏洞的关系。在 Koschel 详细解释后,Linus 承认这只是一个普通的 bug。

然而事情并没链表数据结构有那么简单,Linus 不久后意识到了真正的根源:传递给链表遍历宏的迭代器,必须在循环本身之外的范围内声明。这种非预测性 bug 发生的原因是,C89 中没有“在循环中声明变量”。

像 list_for_e迭代器是什么ach_entry () 这样的宏,从根本上总是将最后一个 HEAD 入口泄漏到循环之外,仅仅是因为我们不能在循环本身中声明迭代器变量。

如果可以编写一个可以声明自己的迭代器列表遍链表适用于什么查找历宏,那么迭代器在循环之外将不可见,并且不会出现此类问题。但是,由于内核停留在 C89 标准上,因此无法在循环中声明变量。

Linus 决定,那咱们链表c语言还是升级吧,也许是时候转向 C99 标准了。虽然它也有 20 多年的历史链表的定义,但至少比 C8linux重启命令9 新,可以在循环中声明变量。

linux系统安装然 C89 如此陈旧,这linux么多年还系统/运维没做出改变呢?Lilinux操作系统基础知识nus 说,那是因为我们在一些古老的 gcc 编译器版本中遇到了一些奇怪的问题,不能随便升级。


                                            Linux 之父终于被劝动:用了 30 年的 Linux 内核 C 语言将升级至 C11

但是,现在 Linux 内核已将 gcc 的最低要求提升至 5.1 版,因此过去那些奇怪的 bug 应该不会有了。

而另一位核心开发者 Arnd Bergmann 认为,咱们完全可以升级到 C11 甚至更高linux命令版本。但如果升级到 C17 或 C2x,会破坏对 gcclinux重启命令-5/6/7 的支持,因此升级到 C11 更容易实现。

最终,Torvalds 赞成这个想法:“好的,请提醒我,让我们在 5.18 合并窗口的早期尝试一下。”接下来迁移到linux必学的60个命令 C11 可能会导致一些意想不到的 buglinux常用命令,但如果一切顺利,下一个 Lilinux系统安装nux 内核版本将正式转向 C11。linux

参考链linux重启命令接:

[1]https://lwn.net/Subscrlinux删除文件命令iberLink/885941/01fdc39df2ecc25f/

[2]https://news.ycombinator链表适用于什么查找.colinuxm/item?id=30459链表数据结构634

未来会把内核 C 语言版本升级到 C1linux是什么操作系统1预计 5.18 版之后生效,也就是今年 5 月。