musl libc 简介与其 porting（六）Busy Box Band

这篇我们将正式进入libc testing的部份，我们可以用以下方式来运行libc-test、并使用qemu linux-user来运行测项：
CROSS_COMPILE=riscv32-linux- CC=musl-gcc RUN_WRAP=$(which qemu-riscv32 make)

接下来，就会看到复数个syscall的fail，横跨数个测资，他们分别是：

statfs
fstatfs
lseek
utimensat

这几项的修复方式与上一篇相似，首先去寻找qemu当中的linux-user syscall 表: linux-user/riscv/syscall32_nr.h 。
我们可以发现目前与其他32平台一样，stat系的须全部搬迁至time64_t的版本，即：

statfs64
fstatfs64
llseek
utimensat_time64 

在消掉 arch/riscv32/bits/syscall.h.in对应的旧syscall、与增添新的syscall与对应的syscall no後。
我们再去巡视了一下相关的程序逻辑是否有对应的衔接，很幸运地是与上周的waitpid相反，这次的都在musl的REDIR64下有获得串接。

但是我们发现几乎所有shared测资都全挂，定睛一看各种 *.ld.err 的纪录档发现，会报怨vdso相关的linking会有undefined symbol。
这点是我们此篇的重点之一 — — 目前RISC-V平台上，仅有RV64有VDSO机制可以使用、RV32上游在日前被关掉了。
而riscv_icache_flush这个刷掉instruction cache的syscall，目前在musl的设计上，是直接去叫vdso起来用的。

为了方便，我们可以上一组简单暴力的patch来硬噜一次：

diff --git a/src/linux/cache.c b/src/linux/cache.c
index 0eb051c2..0cb65dee 100644
--- a/src/linux/cache.c
+++ b/src/linux/cache.c
@@ -20,6 +20,7 @@ weak_alias(__cachectl, cachectl);
 
 #ifdef SYS_riscv_flush_icache
 
+#if __riscv_xlen == 64
 #define VDSO_FLUSH_ICACHE_SYM "__vdso_flush_icache"
 #define VDSO_FLUSH_ICACHE_VER "LINUX_4.5"
 
@@ -47,4 +48,14 @@ int __riscv_flush_icache(void *start, void *end, unsigned long int flags)
        }
 }
 weak_alias(__riscv_flush_icache, riscv_flush_icache);
+#else // RV64 flush icache
+
+int __riscv_flush_icache(void *start, void *end, unsigned long int flags) 
+{
+               int r = __syscall(SYS_riscv_flush_icache, start, end, flags);
+               if (r != -ENOSYS) return __syscall_ret(r);
+}
+
+weak_alias(__riscv_flush_icache, riscv_flush_icache);
+#endif

在上完这组patch後，我们重跑一次test case，会发现仅剩以下错误：

FAIL src/functional/ipc_msg.exe [status 1]
FAIL src/functional/ipc_msg-static.exe [status 1]
FAIL src/functional/ipc_sem.exe [status 1]
FAIL src/functional/ipc_sem-static.exe [status 1]
FAIL src/functional/ipc_shm.exe [status 1]
FAIL src/functional/ipc_shm-static.exe [status 1]
FAIL src/functional/popen.exe [status 1]
FAIL src/functional/popen-static.exe [status 1]
FAIL src/functional/pthread_cancel.exe [timed out]
FAIL src/functional/pthread_cancel-points.exe [timed out]
FAIL src/functional/pthread_cancel-points-static.exe [timed out]
FAIL src/functional/pthread_cancel-static.exe [timed out]
FAIL src/functional/pthread_mutex.exe [signal Segmentation fault]
FAIL src/functional/pthread_mutex_pi.exe [signal Segmentation fault]
FAIL src/functional/pthread_mutex_pi-static.exe [signal Segmentation fault]
FAIL src/functional/pthread_mutex-static.exe [signal Segmentation fault]
FAIL src/functional/pthread_robust.exe [timed out]
FAIL src/functional/pthread_robust-static.exe [timed out]
FAIL src/functional/strptime.exe [status 1]
FAIL src/functional/strptime-static.exe [status 1]
FAIL src/functional/tls_init_dlopen.exe [status 1]
FAIL src/math/fma.exe [status 1]
FAIL src/math/fmaf.exe [status 1]
FAIL src/math/powf.exe [status 1]
FAIL src/regression/pthread_cancel-sem_wait.exe [timed out]
FAIL src/regression/pthread_cancel-sem_wait-static.exe [timed out]
FAIL src/regression/pthread_once-deadlock.exe [status 1]
FAIL src/regression/pthread_once-deadlock-static.exe [timed out]
FAIL src/regression/pthread-robust-detach.exe [status 1]
FAIL src/regression/pthread-robust-detach-static.exe [status 1]
FAIL src/regression/statvfs.exe [status 1]
FAIL src/regression/statvfs-static.exe [status 1]
FAIL src/regression/tls_get_new-dtv.exe [status 1]

其中popen()的测项是因为他试图呼叫host的echo，但是host的echo是x86-64的档案，当然没办法被qemu-riscv32 (RUN_WRAP)所包围的环境去运行。
为了先在这个环境底下跑，我们不如就来喂它一个cross-build的busybox吧，这时就是我们之前建置 buildroot 全家桶的原因了：

(1) 首先，请将 buildroot/output/build/busybox-xxx 复制一份出来
(2) 修改 .config 将CC 与 LD 修改为 musl-gcc
(3) 修改CLFAGS，添加 /path/to/buildroot/output/build/linux-headers-5.4.139/usr/include 以便让 busybox 可以吃Linux kernel header
(4) 建议 make menuconfig 开启 debug build以及static link以便抓虫

接下来： CROSS_COMPILE=riscv32-linux- make 便可以获得一个 staticall linked的busybox
我们快速地把它 cp 一份成echo看看。

然後，回到我们的 libc-test，修改 popen.c 测项的程序码，将echo指向刚刚的busybox重编重跑。
结果发现他死在 ppclose上，此时发现，又是wait4遗毒。

但是这时，我决定采取截然不同的道路来处理这件事了，wait4的manual page直接明讲：

the following wait4() call:

           wait4(pid, wstatus, options, rusage);

       is equivalent to:

           waitpid(pid, wstatus, options);

在上一篇，我们已经将waitpid打好patch了，直接让wait4串上来吧：

--- a/src/linux/wait4.c
+++ b/src/linux/wait4.c
@@ -8,32 +8,33 @@
 pid_t wait4(pid_t pid, int *status, int options, struct rusage *ru)
 {
        int r;
-#ifdef SYS_wait4_time64
-       if (ru) {
-               long long kru64[18];
-               r = __syscall(SYS_wait4_time64, pid, status, options, kru64);
-               if (!r) {
-                       ru->ru_utime = (struct timeval)
-                               { .tv_sec = kru64[0], .tv_usec = kru64[1] };
-                       ru->ru_stime = (struct timeval)
-                               { .tv_sec = kru64[2], .tv_usec = kru64[3] };
-                       char *slots = (char *)&ru->ru_maxrss;
-                       for (int i=0; i<14; i++)
-                               *(long *)(slots + i*sizeof(long)) = kru64[4+i];
-               }
-               if (SYS_wait4_time64 == SYS_wait4 || r != -ENOSYS)
-                       return __syscall_ret(r);
-       }
-#endif
-       char *dest = ru ? (char *)&ru->ru_maxrss - 4*sizeof(long) : 0;
-       r = __syscall(SYS_wait4, pid, status, options, dest);
-       if (r>0 && ru && sizeof(time_t) > sizeof(long)) {
-               long kru[4];
-               memcpy(kru, dest, 4*sizeof(long));
-               ru->ru_utime = (struct timeval)
-                       { .tv_sec = kru[0], .tv_usec = kru[1] };
-               ru->ru_stime = (struct timeval)
-                       { .tv_sec = kru[2], .tv_usec = kru[3] };
-       }
+    r = waitpid(pid, status, options);

打完这组patch，恭喜～除了解调一个popen的测项，我们那只busybox shell也可以正常运作了。

事到如今，其实我们的musl libc porting已经有个60分左右，SYSV IPC实际使用的比例不大。
下期预告，我们将会先尝试看看把 Litex-on-Vexriscv 的 buildroot based filessystem换成这一只试试看。