托瓦兹用AI查内核:3个13年前的bug露了出来

一个 2013 年写进 Linux 的库，1734 行，13 年里没人动过。最近一轮"只是让代码好读一点"的重构，从里面翻出了三个 bug。

三个 bug 藏在 2013 年的第一版里

10 月 12 日，Phoronix 的 Michael Larabel 转述了托瓦兹在内核邮件列表里的一段说明：他用 LLM 工具辅助，把内核里的 assoc_array 代码整理了一遍，目标是让它更容易读。

步骤的先后顺序值得留意。在他动手之前，开发者 Nils Ollrogge 已经报了一个 bug，还附上了自己的修复方案。托瓦兹借 LLM 把这批代码重构之后，写了一个跑在用户态的测试桩去验证——测试桩不进入内核，独立跑。它确认了 Ollrogge 报的那个问题，同时另外撞出三个。

这三个 bug 一路回溯到了 assoc_array 第一次进入内核的那笔提交。内核邮件列表的存档里还留着那封邮件：《增加一个通用关联数组实现》，署名 David Howells，日期是 2013 年 7 月 17 日。也就是说，这几处问题在内核树里躺了 13 年，从没有人碰响过。

补丁目前没有合进 master。Phoronix 的判断是，Linux 7.4 的合并窗口是它们最可能的去处。

为什么这段代码 13 年没人碰得动

assoc_array 干的事说穿了很朴素：你给内核一个索引键，它把一个对象指针还给你，一个按名字取东西的容器。

实现方式就不朴素了：索引键被按 4 位一组切开，每一层用这 4 位去选一个 16 叉节点的槽位，节点装满了就往下分叉。中间一串只占一个槽的节点会被 shortcut 直接跳过，省内存也省遍历层级；叶子和指向下一层的指针还能混在同一个节点的槽里，只要键前缀对得上。

它最初是给 keyring 写的。2013 年 7 月 David Howells 那组补丁说得很清楚：把 keyring 的容器换成 assoc_array，是为了大幅提高密钥环的容量，同时让"密钥很多时的查找"变快，顺带也给 FS-Cache 管 cookie 留着可能。那一次提交往 lib/assoc_array.c 里一次加了 1734 行，配套文档又写了 583 行，两个头文件另算。

增删也不是直接改树。插入和删除先生成一个"编辑脚本"，把要装的节点提前分配好，再一次性应用——这个设计的好处是应用阶段不会再失败，坏处是读代码的人要在"还没生效"和"已经生效"两个状态之间来回切。被换下来的旧节点和旧对象不会立刻释放，要等一个 RCU 宽限期过去，好让正在读这棵树的线程不受影响。

树自己还会动。一个节点里攒到 17 个对象就要分裂，反过来，某个子树里的对象掉到 16 个以下，它会尝试折叠回一个节点，这个折叠还会一路往根的方向蔓延。指针也有规矩：所有对象指针的最低两位必须是 0，因为那两位被借去标记对象类型了——违反了只有一个 BUG_ON 兜着。

最麻烦的地方，代码自己的文档里写着一句：back pointer 让"同时修改与遍历"变得棘手。每个节点和 shortcut 都存着指向父节点的指针和自己在父节点里的槽位号，非递归遍历靠它往上爬。所以动一个槽位，你得同时在脑子里跟踪父指针、槽位号、层级偏移和 RCU 时序这几样东西。

读的人宁可跳过，因为这里改错一次，未必看得出来。

LLM 干的活很朴素：让代码能被读懂

托瓦兹做的事情本身不大：把几个又大又难读的函数拆开。这是纯粹的重构，不改变行为。

效果却不像看起来那么小。一个 200 行往上、分支嵌套的函数，大多数人的处理方式是跳过，而不是审阅；拆到几十行、名字能说清"这个函数负责哪一段键空间"之后，边界条件和每个分支的输入才变得可以讨论。测试桩也是在这个前提下才写得出来的。

这里有个容易被叙事带偏的点：真正把另外三个 bug 撞出来的是那个用户态测试桩，不是模型自己"审"出了什么。托瓦兹让 LLM 承担的是摊开代码、写测试、跑测试这些体力活，判断依旧在他手上。所以这件事的重点不在于"AI 会找 bug"，而在于"读懂 1734 行的成本被压下来了，于是写测试这件事第一次变得划算"。

同一周的性能分支：吞吐 3 倍，时钟周期砍掉七成

另一条线上的动作更直接。10 月 13 日，他在自己的仓库里推了一个分支，名字里带着 llm 后缀，主题是提高页面引用计数的可扩展性。按 LWN 的转述，这组补丁的核心代码、测试程序、漏洞审查、公告文档初稿，都是在他本人指导下由 Claude Code 协作完成的。

他给出的本机数据是这样的：8 个线程并发读同一个文件，读取吞吐从每秒 990 万到 1040 万次，升到 3000 万到 3300 万次；单次读取消耗的内核时钟周期从约 2950 次降到 725 次。负载本身挑得很准：多个核反复去更新同一份页缓存的引用计数，争抢就发生在那里。

两组数字都属于本机实验口径，测试前他关掉了本机的一部分安全防护；补丁也还停在实验分支，没有进主线。

把两件事放在一起看会更清楚：一头是让代码可改（可读性），一头是让改动可信（测试）。少了前者，没人敢动；少了后者，动了也不知道动坏没有。