Kernel

系统调用、符号版本与数据结构演进：FreeBSD 如何处理兼容性

操作系统在演进过程中经常会碰到一个很现实的问题：一方面，内核和基础系统不可能几十年保持原样， 数据结构会变，系统调用会增加，某些早期设计也迟早需要推倒重来；另一方面，一个已经发布出去的 ABI 又不能想改就改。如果几十年间内核里的数据结构换了一批又一批，这艘船究竟还是不是当年那艘船？ 保证它在用户态眼里仍然是同一艘船的关键，就在于 ABI 的稳定性。 否则系统每升级一次，过去编译好的程序都有可能需要重新编译，整个生态很快就会变得难以维护。

FreeBSD 在这方面有一个比较有利的条件：内核和基础用户态程序都在同一个源代码树中开发， 因此，一次涉及 kernel/userland ABI 的修改，通常可以同时修改系统调用、libc、 头文件以及基础系统中的调用者。

不过，这并不意味着兼容性会自动得到保证；恰恰相反，大多数兼容性最终仍然要靠一些相当具体、 甚至有些繁琐的工程手段来维持。

FreeBSD 对稳定分支上的用户态 ABI 非常重视，并将其视为一项核心特性。 项目的架构支持政策明确提到，对于 Tier 1 平台上的 userland ABI 变化， 通常应当提供兼容层，使针对任一稳定分支编译的程序无需重新编译或修改， 仍然能够正确运行（不过，某些兼容层可能并不在默认安装中启用）。 换句话说，ABI 稳定并不是一句抽象的承诺，它最终会落实成 libc 里的版本符号、 内核里的旧系统调用入口，以及各种名字里带着 freebsd11、freebsd12 的兼容代码。

这些代码单独看往往并不复杂，真正麻烦的是它们一旦成为 ABI 的一部分，就很难轻易删除。

记录一下当年把 FreeBSD 中 zlib 砍到只剩一份的过程

软件项目中，实现同一功能的源代码只保留一份是一项十分重要的最佳实践，这种做法可以带来许多显而易见的好处：

1. 简化依赖关系管理。 对于 C/C++ 项目来说，如果同一个函数库有不同的版本，意味着必须设法确保其中不包含同一符号的多个变体。
2. 减少技术债的积累。 只保留一个版本意味着参与项目的所有开发者都使用最新版本的库，或是从一个接近最新版本的库升级到最新版本，这要比把技术债留给后人去解决要容易许多。尽管升级时需要考虑的问题会更多一些，但这也意味着更好的一致性。只留一份版本意味着在升级时必须通盘考虑全局的影响，配合持续集成测试的使用，这也会带来更好的代码品质，并让整个团队能够更快地进行迭代。
3. 节省各类存储占用。
4. 改善整体安全性。问题只需在一处进行修正。

2009年的时候 kmacy@ 做了 一些初步的工作，但后续没有继续推进。 这之后 我 考虑重新把这个事给做掉，但苦于平时比较忙因此未能如愿。最终， Yoshihiro Ota 完成了大部分的工作。

Moving toward a standarized qsort_r(3)

History of qsort_r(3)

First introduced in Research Unix V3 and eventually standardized as part of C Standard Library as of ANSI/ISO C89, qsort(3) provided an abstract interface where programmers can perform sort operation over an array of objects, by supplying a pointer to that array, the total number of the member objects, the size of individual member object, as well as a compare function. The compare function is expected to take two parameters, both pointers to a member object, and it shall return a negative number, 0, or a positive number, if the first object is considered smaller, equal, or greater respectively.

BIOS 串口波特率设置

今天 Warner 改了一段注释，我于是学到了一些新的 犀利而无用的知识，在这记一笔。

当从 BIOS 引导时，假如是使用 FreeBSD 的 boot manager（写入VBR的boot0或boot0sio）， 该 boot manager 实现了一个菜单，因为这个菜单的原因，实现串口异步通讯的代码就塞不下了， 于是 boot0sio 会调用 BIOS int 14h 去初始化串口。

然而 int 14h 提供的接口是1981年的设计（IBM 5150的BIOS是1981年4月24日发表的， 当时只有 8 kB），用来表达波特率的只有3个bit，这3 bit作为波特率除数表的索引值， 该表在1981年写死成了：1047, 768, 384, 192, 96, 48, 24, 12，因此最高的波特率就是 115200 / 12 = 9600。

由于 9600 还是比较慢（每秒只能传1200字节），因此现时的 BIOS / EFI 往往默认将串口波特率设为 115200，然而 FreeBSD 的 boot0sio 在引导时仍然会一上来就把串口波特率设为 9600， 解决方法是干脆不要用 boot0sio 而是使用 BIOS 提供的 Console Redirect 功能， 或是在编译时将 BOOT_COMCONSOLE_SPEED 设置为 0。

用 BHyVe 虚拟机解决 FreeBSD Wi-Fi 驱动的问题

BHyVe

https://www.FreeBSD.org/ 10.0-RELEASE 起，系统提供了一个最早由 NetApp 开发的使用处理器提供的虚拟化硬件支持 (目前是 Intel VT 和 AMD-V；针对 ARM 平台的支持也在 https://reviews.freebsd.org/D26976) 的虚拟化环境 https://wiki.freebsd.org/bhyve，这套虚拟化环境可以运行支持 VirtIO 规范的各种操作系统，并提供了 UEFI 支持。

多年以前搞的 8086 实模式模拟器竟然又派上了用场

最近张师傅在折腾一个模拟器，在感慨他老人家的工作不饱和之余， 我向他隆重介绍了我多年前埋到 FreeBSD 里的 x86模拟器。

这些代码我自己已经多年没有碰过了，后续也有一些其他开发人员在其上做了新的改进（比如没必要真的分配那么多内存给模拟器， 等等）。不过这份来自 SciTech Software Inc （是的，就是 DOS 时代写 UniVBE.exe 的那个公司），后来辗转经过 XFree86、 NetBSD 最终来到 FreeBSD 的模拟器的主体部分还是没有什么变化，稍微改一改就可以直接作为一个新的模拟器的基础了。 由于不依赖 VM86，它的可移植性要比需要 VM86 的要好很多。从调试方面，由于它的结构，只需要在 x86emu_exec_* 设置断点就可以很容易地在用户态挂调试器进行调试了。

FreeBSD终于换了git

FreeBSD 最近终于完成了从 subversion 到 git 的转换（其实还没算彻底完成，不过 src/ 和 doc/ 都已经完成了）。

我个人用 git 用了蛮久了，最早开始严肃地用 git 大概是2012年年底 Illumos 从 hg 换成 git 的时候的事情，当时 FreeNAS 的开发也从 subversion 迁移到了 git，后来，我们也把 FreeNAS 内嵌的 FreeBSD 的开发搬到了 git 上面。

geli(8)的HMAC设计

读到哪算哪的先记一笔。

geli(8)在启用了数据完整性检测的时候采取的设计是将HMAC数据保存在同一扇区中，换言之它在保存数据时，物理扇区（通常是512字节）中占用了32字节来保存HMAC数据。

将 Windows 10 的系统时钟时间设置为UTC

许多操作系统会默认系统时钟（主板通过电池驱动的）是UTC，Windows上并不是这样。多系统并存时这会带来一些困扰。

clang优化器的一个问题

📜 历史文件已不具备现实意义

今天的一个偶然的发现。FreeBSD clang version 3.6.1 (tags/RELEASE_361/final 237755) 20150525。clang 3.8 2015/07/20 的版本同样有此问题。

之前， FreeBSD 上 strndup(3) 的实现是这样的：

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char *
strndup(const char *str, size_t n)
{
	size_t len;
	char *copy;

	len = strnlen(str, n);
	if ((copy = malloc(len + 1)) == NULL)
		return (NULL);
	memcpy(copy, str, len);
	copy[len] = '\0';
	return (copy);
}

而 OpenBSD 上的实现，则是这样的：

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char *
strndup(const char *str, size_t maxlen)
{
	char *copy;
	size_t len;

	len = strnlen(str, maxlen);
	copy = malloc(len + 1);
	if (copy != NULL) {
		(void)memcpy(copy, str, len);
		copy[len] = '\0';
	}

	return copy;
}

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