GCC function multiversioning 的實現方式

在前一篇文章中，我們認識了 GNU 間接函式（GNU indirect function）的運作機制，然而，正如在那篇文章中說過的，使用 GNU 間接函式必須在實作解析器函式時注意許多細節，增加了使用上的難度。不過，如果只是要替特定硬體提供更快速的實作，GCC 提供了一個更方便的方法（目前只支援 x86）——函式多版本化（function multiversioning），也就是這篇文章所要介紹的。

GNU indirect function 的運作機制

有時候為了提高程式的效能，對於同一個函式，根據執行時的環境，我們在實作上可能會有兩種以上的選擇，在傳統的方法中，我們可能會選擇使用函式指標來做這件事，然而，管理這些函式指標通常相當麻煩，尤其是當這個函式還要提供給其他函式庫使用的時候。但在 GNU/Linux 上，我們可以在某些情況，使用另一個更方便的方法——GNU 間接函式（GNU indirect function）。

此外，GNU 間接函式也是 GCC 的函式多版本化（function multiversioning）機制的實作基礎，如果想要了解函式多版本化的運作方式，提前弄清楚 GNU 間接函式也是必要的。

在本文中，會以 x86-64 為例，解釋 GNU 間接函式的運作機制。

什麼是 Linux vDSO 與 vsyscall？——發展過程

在現今的 x86 Linux 上，無論 32 位元還是 64 位元系統，我們都可以找到 vDSO 或 vsyscall 的蹤跡，然而，在網路上卻很難找到仔細討論的文章，有時候，即便找到了一些以前的文章，在對照現今的 Linux 核心原始碼時，總會覺得這樣或那樣的似是而非，因此，我決定追溯歷史，弄清楚這些差異源自哪裡。

[翻譯] 認識 x64 程式碼模型（code model）

• 原文標題：Understanding the x64 code models
• 原文網址：http://eli.thegreenplace.net/2012/01/03/understanding-the-x64-code-models
• 原文作者：Eli Bendersky
• 原文發表時間：2012 年 01 月 03 日
• 譯註：
  
  • 文中的反組譯內容使用的是 AT&T 格式的組合語言語法。
  • 關於「code model」的正體中文翻譯，有程式碼模型、程式碼模式、編碼式樣等，在本文中，一律採取「程式碼模型」。

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在撰寫用於 x64 架構程式碼的時候，一個會出現的有趣議題是要使用哪個程式碼模型（code model），儘管這可能不是一個廣為人知的主題，但如果有人想要理解編譯器所產生的 x64 機器碼，則熟悉程式碼模型就有了教育意義；而對於那些真的很在乎效能，直到每個細小指令的人來說，該主題對最佳化（optimization）也會有影響。

[翻譯] x64 上共享函式庫裡的位址無關程式碼（PIC）

• 原文標題：Position Independent Code (PIC) in shared libraries on x64
• 原文網址：http://eli.thegreenplace.net/2011/11/11/position-independent-code-pic-in-shared-libraries-on-x64
• 原文作者：Eli Bendersky
• 原文發表時間：2011 年 11 月 11 日

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前篇文章解釋了位址無關程式碼（position independent code，PIC）是如何運作的，並以 x86 架構下編譯的程式碼作為範例，我承諾過會在一篇分開的文章中涵蓋 x64〔1〕上的 PIC，所以我們才會在這裡。本文討論的細節會少很多，因為它假定對 PIC 理論上如何運作早已了解，一般來說，用於這兩個平台的構想是很相似的，只不過由於各個架構的獨特特性，所以某些細節會有差異。

[翻譯] 系統呼叫（system call）的剖析（下）

• 原文標題：Anatomy of a system call, part 2
• 原文網址：http://lwn.net/Articles/604515/
• 原文作者：David Drysdale
• 原文發表時間：2014 年 07 月 16 日

譯註：

• 本文內容與圖片皆自原網址修改。
• 根據原文使用的參考資料連結，原文應該是使用 3.14 版核心做為依據。

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上一篇文章探索了系統呼叫（system call，或 syscall）的核心實作最平凡的形式：一個一般的系統呼叫、並在一個最普遍的架構上：x86_64。現在，用這個基本主軸的一些變體，含括了其他 x86 架構和其他系統呼叫機制，來完結我們在這方面的關注。我們要從探索各種 32 位元 x86 架構的變種開始，一張相關牽涉範圍的地圖也許對此有所幫助，這張地圖在檔案名稱和箭頭線段標籤上，都是可以點擊然後連結到被參考程式碼的：

[翻譯] 系統呼叫（system call）的剖析（上）

• 原文標題：Anatomy of a system call, part 1
• 原文網址：http://lwn.net/Articles/604287/
• 原文作者：David Drysdale
• 原文發表時間：2014 年 07 月 09 日

譯註：

• 本文內容與圖片皆自原網址修改。
• 根據原文使用的參考資料連結，原文應該是使用 3.14 版核心做為依據。

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系統呼叫是使用者空間（user-space）下的程式與 Linux 核心互動的主要機制，既然它們這麼重要，那麼我們一點都不奇怪能夠發現核心引入各式各樣的機制，來確保系統呼叫能跨架構做一般性的實作，並能以一種既有效率，又有一致性的方法讓使用者空間可以使用。