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12月30日獲悉，騰訊云操作系統(tǒng)（Tencent OS）內(nèi)核團(tuán)隊(duì)在?Linux?社區(qū)默默提交的兩項(xiàng)改進(jìn)，成功解決了自?2021?年以來(lái)一直困擾著一線廠商，并在近期讓多個(gè)Linux頂級(jí)Maintainer（軟件維護(hù)者）困惑的關(guān)鍵內(nèi)核bug。這一改進(jìn)方案最終被合并進(jìn)入后續(xù)的Linux??LTS（Long-term support）?版本中，并獲得了?Linux?之父?Linus Torvalds?的高度評(píng)價(jià)。

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Linus：“不明，覺(jué)贊”

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大約兩個(gè)月前，Linux?社區(qū)中的一封郵件引起了廣泛關(guān)注。其內(nèi)容主要是，自?2021?年?12?月起，Linux?內(nèi)核中啟用了?Large folio?特性（能夠提升系統(tǒng)訪存性能）的?XFS?文件系統(tǒng)用戶(hù)（但不僅限于?XFS）有概率遭遇緩存損毀導(dǎo)致的宕機(jī)問(wèn)題。該問(wèn)題受到了社區(qū)的高度重視。

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XFS?是最常見(jiàn)的?Linux?文件系統(tǒng)之一，在常見(jiàn)的?Linux?使用場(chǎng)景中，如服務(wù)器、桌面等，XFS?被作為主力文件系統(tǒng)大量采用。盡管該bug較難觸發(fā)，但其潛在風(fēng)險(xiǎn)仍然讓社區(qū)和各大廠商感到不安。Meta?和?Cloudflare?等公司甚至不得不暫時(shí)禁用?XFS?的?Large folio?特性以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

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一個(gè)多星期的討論中，大家遲遲沒(méi)有捕捉到bug所引發(fā)的具體位置或線索，只是確認(rèn)?bug確實(shí)存在而且亟需修復(fù)。幾位頂級(jí)Maintainer，以及?Linus Torvalds?本人也參與進(jìn)入討論。

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社區(qū)在廣泛排查的過(guò)程中，突然發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題在新的?Linux?內(nèi)核版本中已經(jīng)不復(fù)存在。進(jìn)一步的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這一變化歸功于騰訊云操作系統(tǒng)內(nèi)核團(tuán)隊(duì)在今年?4?月提交的兩項(xiàng)改進(jìn)。

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原來(lái)，騰訊云操作系統(tǒng)內(nèi)核團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行操作系統(tǒng)性能優(yōu)化研發(fā)時(shí)發(fā)現(xiàn)，操作系統(tǒng)內(nèi)核使用?XArray（內(nèi)核中用于處理廣范圍地址索引結(jié)構(gòu)的基數(shù)樹(shù)處理庫(kù)）管理?Page Cache（頁(yè)面緩存）時(shí)，會(huì)因XArray在分配內(nèi)存時(shí)沒(méi)有考慮好并發(fā)修改的問(wèn)題，導(dǎo)致分配的內(nèi)存指針可能指向錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，對(duì)外表現(xiàn)為?XFS?與其他引入了?Large Folio?特性的文件系統(tǒng)均有概率出現(xiàn)卡死宕機(jī)甚至數(shù)據(jù)丟失的情況。

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針對(duì)這一問(wèn)題，騰訊云操作系統(tǒng)內(nèi)核團(tuán)隊(duì)在優(yōu)化?Page Cache?對(duì)?Xarray?的使用上，引入了一個(gè)新的輔助函數(shù)，簡(jiǎn)化了?Xarray?的中Large Folio?的插入算法，并進(jìn)一步梳理和修復(fù)了內(nèi)存分配的并發(fā)處理，確保了即使在多線程環(huán)境下，內(nèi)存分配和釋放也能正確進(jìn)行。這些改動(dòng)不僅修復(fù)了數(shù)據(jù)損壞的問(wèn)題，還提升了操作系統(tǒng)系統(tǒng)的性能。

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經(jīng)歷了數(shù)個(gè)星期的討論與分析后，這些改動(dòng)被社區(qū)認(rèn)為是最佳的修復(fù)方案。

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如今，這一修復(fù)方案已經(jīng)被合入了最新的操作系統(tǒng)版本中，為這一問(wèn)題畫(huà)上了句號(hào)。同時(shí)，方案也極大提升了大文件在?Page Cache?中的讀入性能，數(shù)以十億計(jì)運(yùn)行?Linux?的設(shè)備，都會(huì)因此快一點(diǎn)。

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除了這次貢獻(xiàn)外，騰訊云操作系統(tǒng)內(nèi)核團(tuán)隊(duì)近年來(lái)通過(guò)與社區(qū)的緊密合作，在?swap（交換空間）、memory cgroup（內(nèi)存控制組）、頁(yè)面與熱度管理等方面持續(xù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升?Linux?內(nèi)核的性能和穩(wěn)定性，助力操作系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展。

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目前，騰訊云也開(kāi)發(fā)了自研的服務(wù)器操作系統(tǒng)版本TencentOS Server，裝機(jī)規(guī)模超過(guò)1000萬(wàn)套，除了支撐騰訊自研的國(guó)民級(jí)應(yīng)用，也廣泛服務(wù)了互聯(lián)網(wǎng)、金融、政務(wù)、工業(yè)、能源、交通等行業(yè)客戶(hù)。

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