add some reserve fields for kABI stability · Pull Request !3312 · anolis/cloud-kernel

bugzilla: https://bugzilla.openanolis.cn/show_bug.cgi?id=9274

为KABI关联的结构体预埋。涉及预埋的结构共计37个：
| 序号  |  结构名称 | 预埋字段  |  用途 |
|---|---|---|---|
| 1  | kvm_arch  | CK_KABI_RESERVE(1)  |  支持Guest无损热迁移 |
| 2| kvm_vcpu  | CK_KABI_RESERVE(1)  |  支持Guest无损热迁移 |
| 3  | kvm_memory_slot  | CK_KABI_RESERVE(1)  |  支持Guest无损热迁移 |
| 4  | brd_device  | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  | ramdisk支持瘦供给  |
| 5  | dw_pcie_ep_ops  | CK_KABI_RESERVE(1)  | pci endpoint框架增强|
| 6  | dw_pcie_ep  | CK_KABI_RESERVE(1)  |pci endpoint框架增强   |
| 7  | dw_pcie_ops  |CK_KABI_RESERVE(1)   |pci endpoint框架增强  |
| 8  | pci_epc_ops  |CK_KABI_RESERVE(1)   |pci endpoint框架增强  |
| 9  | pci_epc  | CK_KABI_RESERVE(1) |pci endpoint框架增强  |
| 10  |pci_epf_header  | CK_KABI_RESERVE(1)  |pci endpoint框架增强   |
| 11  |pci_epf_bar   |CK_KABI_RESERVE(1)   |pci endpoint框架增强  |
| 12 |pci_epf  |CK_KABI_RESERVE(1)   |pci endpoint框架增强   |
| 13  | ubifs_debug_info  | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  |ubifs功能扩展|
| 14  | ubifs_inode  |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   |ubifs功能扩展|
| 15  | ubifs_info  | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2) CK_KABI_RESERVE(3) CK_KABI_RESERVE(4) CK_KABI_RESERVE(5) CK_KABI_RESERVE(6) CK_KABI_RESERVE(7) CK_KABI_RESERVE(8)  |  在一些特殊设备上，比如嵌入式设备，可能只提供了 flash 存储设备，当前 ubifs 文件系统不支持 nfs，无法实现便利的文件系统共享，同时 ubifs 的垃圾回收功能不支持主动回收，只在发现没有直接可写入空间了才会进行阻塞式回收，对于系统写入性能影响较大，通过实现上述两个功能来扩展  flash 存储设备的使用场景。 |
| 16  | linux_binprm  | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  |提供了预留用户态虚拟地址空间，限制内核使用这块虚拟地址  |
| 17  |bpf_prog_aux  |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   | 提供xdp同主机虚机之间TCP传输不丢包功能  |
| 18  |address_space   |CK_KABI_RESERVE(1)   | 通过proc接口提供更详细的内核内存信息。包括系统基本内存信息、内核内存信息、进程内存相关信息、文件内存映射信息 |
| 19  |macvlan_dev   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   | 实现 macvlan报文过滤 |
| 20  |iommu_domain  |CK_KABI_RESERVE(1)   |自研epf-mdev内核模块 |
| 21  |mem_cgroup   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2) CK_KABI_RESERVE(3) CK_KABI_RESERVE(4)  |提供基于 cgroup 的内存紧张情况处理机制，方便用户进行额外信息处理  |
| 22  |vm_area_struct  |CK_KABI_RESERVE(1)  | 通过proc接口提供更详细的内核内存信息。包括系统基本内存信息、内核内存信息、进程内存相关信息、文件内存映射信息  |
| 23  | mm_struct  |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   | 提供进程过去达到的 map_count 最大值，分析 mmap 映射情况 |
| 24  |task_struct   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2) CK_KABI_RESERVE(3) CK_KABI_RESERVE(4) CK_KABI_RESERVE(5) CK_KABI_RESERVE(6) CK_KABI_RESERVE(7) CK_KABI_RESERVE(8)   |  cpu 低开销监控; 内存详细统计功能，和内存紧张情况处理 |
| 25  |user_struct  | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  |内存详细统计和内存紧张情况处理 |
| 26  |svc_pool   | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  | 多客户端并发读写时，重启NFS服务，会出现nfsd进程数丢失问题  |
| 27  |svc_serv   | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  | 多客户端并发读写时，重启NFS服务，会出现nfsd进程数丢失问题  |
| 28  |task_io_accounting   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2) CK_KABI_RESERVE(3) CK_KABI_RESERVE(4) CK_KABI_RESERVE(5) CK_KABI_RESERVE(6) CK_KABI_RESERVE(7) CK_KABI_RESERVE(8)  |  针对进程io统计功能，增加分区统计，方便了解进程对于哪些分区写入量多少；之前预留多是为了提高后续多设备的查找速度，如果写入设备数本身比较少，可以只预留两个 |
| 29  |tcp_sock   | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  | TCP增强认证  |
| 30  |tcp_timewait_sock   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   | TCP增强认证  |
| 31  |watchdog_ops   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   |支撑watchdog控制guest 虚拟机的行为   |
| 32  |watchdog_device   | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  | 支撑watchdog控制guest 虚拟机的行为  |
| 33  |netns_ipv4   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  | 有IP_HDRINC选项的原始套接字支持报文分片  |
| 34  |scsi_cmnd   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   | 块设备硬件（raid卡驱动到磁盘）io时延统计  |
| 35  |worker_pool   | CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)  |保存绑定工作队列的调度属性用的，用于工作队列的实时调度   |
| 36  |workqueue_struct   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   |保存绑定工作队列的调度属性用的，用于工作队列的实时调度   |
| 37  |ksm_scan   |CK_KABI_RESERVE(1) CK_KABI_RESERVE(2)   | 为 ksmd增加自动模式，提供启动阈值设置接口，自动调整扫描速度  |

1.对内核镜像文件结构总量大小静态分析：
使用pahole对预埋前后的镜像文件分析， 结构的预埋导致了内核结构总量增加了800字节，内核结构空洞增加了11字节。内核结构分析脚本如下：
```
//analyze.py, usage: python analyze.py vmlinux
import re
import sys

def analyze_file(file_path):
    total_size = 0
    total_holes = 0

with open(file_path, 'r') as file:
        for line in file:
            if "size:" in line:
                size_match = re.search(r'size:\s+(\d+)', line)
                if size_match:
                    total_size += int(size_match.group(1))
            elif "holes:" in line:
                holes_match = re.search(r'sum holes:\s+(\d+)', line)
                if holes_match:
                    total_holes += int(holes_match.group(1))

print("total size:%d byte" % total_size)
    print("total hole size:%d byte" % total_holes)

if len(sys.argv) != 2:
    print("Usage: python analyze.py <file_path>")
    sys.exit(1)

file_path = sys.argv[1]
analyze_file(file_path)
```

2.修改前后，内存使用动态统计：
合入patch前，系统启动后内存占用情况：
             total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         8144076      927172     7019832       11800      490552     7216904
Swap:        8249340           0     8249340

合入patch后， 系统启动后内存占用情况：
             total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         8144204     1001508     6740848       14872      698792     7142696
Swap:        8249340           0     8249340

类型	指派人员	状态
审查	Guixin Liu	已完成 (0/0人)
测试	小龙已测试通过	已完成 (1/1人)

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