Plaani lõpetada vanade ARM-protsessorite tugi Linuxi kerneli poolt

Arnd Bergmann, kes vastutab SUSE'i tuumade pakettide eest, avaldas Linuxi tuumade arendajate postitusloendis plaani vabaneda GNU GCC-l põhinevast tuumast ja ehitusvahenditest, eemaldades to support vanu ARM CPU-sid ning seotud ABI-t, käskude kogumeid ja tuuma funktsioone. Plaan on praegu RFC etapis, st see on avalik arutamiseks kogukonnas. Kui plaan heaks kiidetakse, soovitatakse vanade ARM protsessorite eemaldamisega alustada Linuxi tuumas versioonis 6.12, mille väljalaskmist oodatakse detsembris. Esimeste eemaldamiseks kandidaatideks on ARMv4 (ilma ARMv4T eemaldamata), iWMMXt, BE32 ja OABI.

Vanade ARM CPU-de toe lõpetamine tuumas koosneb GCC toe lõpetamisest — osa eemaldamiseks kavandatud CPU-dest ei ole juba uusi GCC harude versioonides toetatud ning osa kavatsetakse tulevastes väljalasetest eemaldada, mis lihtsustab kompilaatori uuendamist ja uute funktsioonide rakendamist. Toetuse eemaldamine arhitektuuris GCC-s nõuab ka seda toe eemaldamist tuumast, juhul kui GCC minimaalne versioon, mida tuum toetab, tõuseb (praegu on tuuma ehitamiseks vajalik vähemalt GCC versioon 5.1).

Arhitektuurid, kiibid ja laiendused, mille eemaldamist tuumast soovitatakse:

• ARMv3 — toetus on GCC 9-s juba lõpetatud.
• ARMv4 — kasutatakse endiselt käigusolevate StrongARM ja FA526 protsessorite jaoks, samas kui nende kiipide uusim versioon on väljastatud umbes 20 aastat tagasi. Toetust ARMv4 on lõpetatud Debian 5.0-s. Esiteks soovitatakse lõpetada ARMv4 toe GCC-s, ja paar aastat hiljem ka tuumas.
• ARMv4T — käigusolevatel protsessoritel on 6 SoC peres ARM720T, ARM920T ja ARM922T, mis on levinuamad kui ARMv4 baasil töödeldavad SoC-d. ARMv4T tugi on lõpetatud Debian 9.0-s. Tuumas plaanitakse ARMv4T toe lõpetamisega alustada mitte varem kui ARMv5 toe lõpetamise puhul.
• ARMv5 — kasutatakse umbes 1/3 kõigist tuumas toetatud platvormidest, kuid enamik neist platvormidest on oma elu tsüklis lõpus. Debian jätkab ARMv5 toetust, kuid FPU ja aatomite operatsioonide puudumise tõttu muutub toe säilitamine järjest keerulisemaks ja tõenäoliselt viiakse peagi Debian ARMv5 pordid mitteametlikuks.
• Algajad ARMv6 põlvkonnad — kasutatakse sellistes SoC-des nagu ARM1136r0p (NXP i.MX31) ja OMAP24xx (Nokia N8xx), kuid nende tugi nõuab SMP tuumades töötamiseks hacke.
• ARMv6K — kasutatakse ARM1176 (Raspberry Pi 1, AST2500) ja ARM1136r1. Tuumas ei ole takistusi toe lõpetamiseks, kuid distributsioonides tekivad raskused, kuna see ei vasta tüüpilisele komplektile armv7-a+vfpv3-d16.
• ARMv7-M — kasutatakse Cortex-M3/M4/M7 mikroprotsessorites, mis on viimased tuumad, mida tuum toetab ilma mälu juhtimise blokeerimiseta (MMU). Töö tuumadega, mis ei kasuta MMU-d, lõpetati 2017. aastal, pärast üleminekut sellistele protsessoritele RTOS-ide, nagu Zephyr, arendamisele. ARMv7-M toetus on kavandatud eemaldamiseks 2027. aastal, 10 aastat pärast arendamise lõpetamist, vaatamata sellele, et GCC-s jätkub toetus.
• iWMMXt — tuumas on juba lõpetatud ARMv7 PJ4 (MMP2, Berlin) CPU toe tugi, pärast mida ei jäänud kasutuses olevaid süsteeme, mis kasutavad seda käsukogumit. iWMMXt toe tugi on juba lõpetatud Clangis ja on kavandatud eemaldamiseks GCC-st.
• BE32 (big endian ARMv5) — kasutatakse ainult ühes SoC Intel IXP4xx. Vana Debian versioonides toetati ainult little-endian režiimi, kuid draiverites jäävad lahendamata probleemid. BE32 toe tugi on kavandatud eemaldamiseks GCC-st ja tuumast, kuna draiverites pole mõne aasta jooksul keegi üritanud probleeme lahendada.
• BE8 (big-endian ARMv7) — paljudes draiverites on probleeme, testimise lõpetamine ja puuduvad andmed kasutuses olevate seadmete kohta. BE8 režiim võib olla huvitav kasutajakoodide komponentide testimiseks big-endian süsteemides, seetõttu kavatsetakse BE8 toetus tuumas ja GCC-s säilitada vähemalt mitmeks aastaks, kuni see hakkab probleeme tekitama.

Eemaldamiseks pakutud Linuxi tuum võimalused:

• param_struct struktuur, mida kasutati kuni ATAGS (ARM Tag-Area) — kuulutati vananenuks juba 2001. aastal, kuid seda kasutatakse endiselt RiscPC ja Footbridge platvormide koodis.
• ATAGS struktuuri põhjal on parameetrifailid (kasutatud konfiguratsiooniteabe edastamiseks kuni seadme puu) — tuumas jääb 29 faili, mis on seotud 10 SoC platvormiga, mis kasutavad ATAGS-d.
• OABI (Vanem ABI, vana ABI arhitektuurile ARM) - nüüd kasutatakse peaaegu kõikjal EABI (Embeded ABI). OABI on paljude viga põhjuste tõttu, kuna draiverite arendajad on lõpetanud selle seotud omaduste arvessevõtmise. OABI toe toetamine kasutajaruumi komponentide koostamisel lõpetatakse GCC 4.8 versiooniga, kuid tuuma jaoks jääb flag "-mabi=apcs-gnu". Soovitatav on OABI jätta, kuid muuta selle lubamine keerulisemaks hooletuse tõttu.
• OABI ühilduvusrežiim (OABI_COMPAT) - võimaldab OABI jaoks koostatud täitmisfailide käitamise EABI tuumaga. Draiverites tekivad teatud probleemid, kuna ioctl on ühilduvuse probleem, kuid selle režiimi hooldamise töömahukus on märkimisväärselt väiksem kui OABI tuumade hooldamine. StrongARM'i toe säilitamiseks on mõistlik säilitada OABI või OABI_COMPAT tugi.
• NWFPE (Ilma ujuvkomma emulaator, emulaator ujuvkomma operatsioonide täitmiseks) - eemaldamise plaastrid pakuti välja juba 11 aastat tagasi, kuid NWFPE on vajalik mõnede kasutajaruumi komponentide jaoks, mis on koostatud OABI jaoks, seetõttu soovitatakse NWFPE tugi säilitada seni, kuni tuumas on OABI või OABI_COMPAT tugi.
• Highmem (kasutatakse mäluhalduseks üle 1 GB alades) - enamik ARM-süsteeme saavad töötada ilma highmem'i lubamata või saavad kasutada CONFIG_VMSPLIT_2GB, et pääseda ligi esimesele 2 GB füüsilisele mälule. Töödeldakse ligipääsu korraldamist 4 GB RAM-ile LPAE (Cortex-A7/A15) süsteemides, mille lõpuleviimise korral võib Highmem'i tugi eemaldada.
• Sparsemem - vajalik süsteemide jaoks, kus on vajalik highmem.

Eemaldamiseks ettepanekud platformide kohta:

• RiscPC - vanim tuumas toetatav platvorm. Ei ole toetatud GCC-s alates 9.x harust, kuna ARMv3 toetust on eemaldatud. Kaaslane jätkab tuuma töös testimist sellel platvormil, kuid reaalsete kasutajate põhjal näib puuduvat, seetõttu võib tugi peatuda, kui kaaslasel huvi kaob.
• SA1100, Footbridge - aegunud platvormid, mis säilinud ainult nostalgiakaalutlustel. Peaaegu kõik selle platvormi kirjeldavate failide kirjeldused on eemaldatud tuumas 6.3, jääb alles tugi seadmetele ipaq h3600, assabet, netwinder ja ebsa285. Eemaldamise küsimus sõltub kaaslase kavatsustest.
• Gemini, Moxart — kasutavad ARMv4 baasil töötavat CPU-d. Čipide tootmine toimus üle 20 aasta tagasi, kuid nende tugi ei nõua täiendavaid pingutusi hoolduses, seega pole mõtet neid eemaldada enne StrongARM platvormi kõrvaldamist.
• PXA platvormi toetavad failid on mahajäetud ja on välja langenud, kui huvi nende vastu ei taastu, plaanitakse need eemaldada 2025. aasta alguses.
• OMAP1 — on ühtpidi ainus ARMv4T/ARMv5 baasil platvorm, millel puudub Device Tree tugi ja ei ole mingeid liikumisi Device Tree-le üleminekuks, kuid teisalt on platvormil alles kasutajad.
• Nspire, AT91RM9200, CLPS711X, EP93xx, iMX1 — kasutavad ARMv4T baasil töötavat CPU-d. Tööd käivad kirjelduse üleminekul Device Tree-le, kuid nende toetamine on mõttekas ainult seni, kuni ARMv5 toetamine kestab.
• OMAP24xx — ainus ARMv6 baasil platvorm, millel on aktiivsed kasutajad. Toetuse säilitamine sõltub CPU arm1136r0 toetamises.
• iMX31 — ei ole teateid aktiivsete kasutajate olemasolu kohta, kuid pole mõtet eemaldada enne OMAP2.
• S3C64xx (Cragganmore) — ainus platvorm ilma Device Tree toetuseta, mis on rajatud ARMv6K baasil. Platvormi kasutatakse jätkuvalt helikoodikute testimiseks, seega on eemaldamine edasilükatud kuni testimine viiakse teisele plaadile.
• Orion5x, mv78xx0 — plaanivad eemaldamise küsimust arutada järgmisel aastal.
• iMX35, WM8750, AST2500, BCM2835 — on hästi toetatud ja neil on aktiivsed kasutajad, nende eemaldamist hetkel ei planeerita.
• stm32f4/f7/h7 — mikrokontrollerid ilma MMU-ta, hooldus tuumas jätkub ja neil on aktiivsed kasutajad. Eemaldamise küsimust plaanitakse arutada 2026. aastal.

Allikas: opennet.ru