`entry_SYSCALL64_slow_path` 和 `entry_SYSCALL64_fast_path` 的区别

Question

我们知道系统调用会调用entry_64.S中的函数entry_SYSCALL_64。看源码的时候，发现寄存器准备后的调用有两种，一种是entry_SYSCALL64_slow_path，一种是entry_SYSCALL64_fast_path。你能说出这两个函数的区别吗？

Answer 1

进入 entry_SYSCALL_64 Linux 将：

1. 交换 gs 以获得每个 cpu 参数。
2. 根据上面的参数设置堆栈。
3. 禁用 IRQ。
4. 在堆栈上创建一个partial pt_regs结构。这会保存调用方上下文。
5. 如果当前任务设置了_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY或_TIF_ALLWORK_MASK，则进入慢路径。
6. 否则请输入快速路径。

_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY 被定义为 here，注释说明：

/*
 * work to do in syscall_trace_enter().  Also includes TIF_NOHZ for
 * enter_from_user_mode()
 */

_TIF_ALLWORK_MASK 似乎没有为 x86 定义，MIPS 的定义是 here，注释为：

/* work to do on any return to u-space */

快速路径

Linux 将：

1. 启用 IRQ。
2. 检查系统调用号是否超出范围（注意 pt_regs 结构已经用 ENOSYS 为 rax 的值创建）。
3. 通过间接跳转调度到系统调用。
4. 将系统调用的 return 值 (rax) 保存到堆栈上 pt_regs 中的 rax。
5. 再次检查当前任务是否设置了_TIF_ALLWORK_MASK，如果是则跳转到慢return路径.
6. 恢复调用方上下文并发出 sysret。

慢 return 路径

1. 将之前没有保存的寄存器保存在pt_regs中(rbx,rbp,r12-r15).
2. 调用syscall_return_slowpath，定义here.

请注意，第 2 点最终会调用 trace_sys_exit。

慢路径

1. 将之前没有保存的寄存器保存在pt_regs中（见上文）
2. 调用do_syscall_64，定义here。

点 2 将调用 syscall_trace_enter。

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所以慢速与快速路径与 ptrace 有关。我没有深入研究代码，但我想如果调用者不需要 ptrace，则整个机器都会被跳过。
这确实是一个重要的优化。