Издание на FreeBSD 13.0

След години и половина след формирането на клон 12.x, е представена версия FreeBSD 13.0, която е подготвена за архитектурите amd64, i386, powerpc, powerpc64, powerpc64le, powerpcspe, armv6, armv7, aarch64 и riscv64. Допълнително са създадени образи за виртуализационни системи (QCOW2, VHD, VMDK, raw) и облачни среди Amazon EC2, Google Compute Engine и Vagrant.

Основни нововъведения:

• Преходът към унифицираната с Linux реализация на файловата система ZFS от проекта OpenZFS вече е осъществен. Сред възможностите, които станаха достъпни във FreeBSD след прехода към OpenZFS, са: разширена система за квоти, криптиране на набори от данни, отделен избор на класове за разпределение на блокове (allocation classes), използване на векторни инструкции на процесорите за ускоряване на реализацията на RAIDZ и изчисление на контролни суми, поддръжка на алгоритъма за компресия ZSTD, режим multihost (MMP, Multi Modifier Protection), подобрен инструментариум на командния ред и коригиране на множество грешки, свързани със състояния на състезание и блокирания.
• Портът за архитектура ARM64 (AArch64) е преместен на първо ниво на поддръжка (Tier 1), което означава, че той е под контрола на екипи, отговарящи за отстраняване на уязвимости, подготвяне на версии и поддържане на портове. Първото ниво на поддръжка включва изграждане на инсталационни пакети, бинарни актуализации и готови пакети, както и гаранции за решаване на специфични проблеми и запазване на постоянството на ABI за потребителската среда и ядрото (с изключение на някои подсистеми).
• Архитектурата i386 е преместена на второ ниво на поддръжка (Tier 2), при което ще продължи изграждането на инсталационни пакети, бинарни актуализации и готови пакети, но не гарантира решаването на специфични проблеми. Типът CPU (CPUTYPE) за архитектура i386 по подразбиране е променен от 486 на 686 (по желание, пакети за i486 и i586 могат да бъдат изградени самостоятелно).
• Компонентите clang, lld, lldb, compiler-rt, llvm, libunwind и libc++ са актуализирани до версия 11.
• Разработката е преместена от централизираната система за управление на изходния код Subversion в децентрализирана система Git.
• Проведена чистка базовата система от приложения, разпространявани под лиценза GPL. От дървото на изходните текстове са премахнати binutils 2.17 и gcc 4.2.1, а всички поддържани архитектури са преведени на инструментариум LLVM/clang. Включени са разпространяваните под лиценза BSD версии на инструментите grep и dtc (Device Tree Compiler), които заменят версиите под лиценза GPL. Премахнат е процесът на автоматично монтиране amd, чиято функционалност сега се реализира чрез autofs. Премахната е утилитата ctm, вместо която се препоръчва да се използва порт misc/ctm.
• Преписан е стекът на маршрутизацията, в който е добавена поддръжка на обекти nexthop, съхраняващи данни за състоянието, използвани за предаване на пакета до желаната дестинация. Добавена е възможност за свързване на собствени алгоритми за търсене на маршрути. Добавени са алгоритми за търсене на маршрути от DPDK (Data Plane Development Kit) librte, позволяващи да се оптимизира работата с много големи таблици за маршрутизация. За запитвания proxyarp е активен интерфейс fib. Добавена е възможност за промяна на броя fib в движение чрез sysctl net.fibs. Реализирана е поддръжка на временни маршрути за IPv4 и IPv6 (с зададен времеви живот).
• Преписана и направена по-мащабируема поддръжката на Multipath-маршрутизация, при която времето за търсене не зависи от размера на списъка (O(1)). Новата реализация на Multipath е свързана с параметъра на ядрото ROUTE_MPATH, който замени RADIX_MPATH и е включен по подразбиране. За управление на Multipath е предложен sysctl net.route.multipath.
• Представен е новоизграден на ниво ядро криптографски фреймворк, който включва поддръжка на съвременни криптографски алгоритми и опростява интерфейса за използване на криптиране в драйвери и други компоненти на ядрото. Премахнати са остарели алгоритми ARC4, Blowfish, CAST128, DES, MD5-HMAC и Skipjack. В IPsec и Kerberos е прекратена поддръжката на алгоритми, обявени за остарели в RFC 8221 и RFC 6649/8429, включително 3DES. Премахнати са предварително обявените остарели алгоритми в подсистемата за дисково криптиране geli и cryptodev.
• В ядрото GENERIC е включена поддръжка на драйвърите aesni и armv8crypto за ускоряване на дисковото криптиране на базата на geli с помощта на инструкциите AES-NI за архитектурите amd64/i386 и AES-XTS за ARM64.
• Добавен е драйвер qat за криптоакселератори Intel QuickAssist (QAT) и драйвер ossl с реализирани ускорени софтуерни процедури за криптиране от OpenSSL, оптимизирани с асемблерен код. В драйвера armv8crypto е добавена поддръжка за AES-XTS и AES-GCM, използваща съответните инструкции на процесорите ARMv8.
• Добавена е реализация на TLS (kTLS), работеща на ниво ядро на FreeBSD, което позволява съществено увеличение на производителността на криптиране за TCP сокети. Поддържат се версии на TLS от 1.0 до 1.3. За криптиране се използват крипто драйвери на ядрото с поддръжка за AES-CBC или AES-GCM. За да се използва kTLS в пространството на потребителя, е необходимо преизграждане на OpenSSL с опцията WITH_OPENSSL_KTLS.
• Добавен е нов тип мрежови буфери mbuf (network data buffer), който може да представя в един буфер няколко непоказани физически страници памет, което позволява да се увеличи производителността на извикването на sendfile(2) чрез намаляване на размера на списъците mbuf в сокетните буфери.
• В TCP стека е интегрирана поддръжка на алгоритъма за пропорционално намаляване на интензивността на изпращане на пакети (Proportional Rate Reduction, RFC 6937), който позволява по-бързо възстановяване на оптималните параметри на потока след времеви проблеми с предаване на данни. За изключване на PRR е предвиден sysctl net.inet.tcp.do_prr.
• Разширени са възможностите на хипервизора Bhyve: Добавена е поддръжка за съвместен достъп до файлове чрез VirtIO-9p (VirtFS). Реализирана е възможност за работа със snapshot-и. виртуални машиниДобавена е поддръжка на устройства PCI HDAudio и допълнителни последователни портове COM3 и COM4. Устарелите модели устройства bvmconsole и bvmdebug са премахнати. Повишена е стабилността на работата с VNC клиенти, включително macOS приложението "Screen Sharing".
• В драйверите VirtIO е добавена поддръжка на спецификацията VirtIO V1, което подобри съвместимостта на гостуващите системи с FreeBSD с различни емулации и хипервизори.
• За процесите, прикрепени към jail-окружения, е осигурено преобразуване на привързаността към CPU (първоначално привързаният към процеса cpuset ще бъде заменен с оглед cpuset jail-а и поставените ограничения).
• Добавена е възможността за сглобяване на основна система FreeBSD в среди, базирани на други операционни системи. Необходимостта от сглобяване в други операционни системи е обоснована от желанието за използване на инструменти за непрекъсната интеграция, свързани с Linux или macOS, за тестове на FreeBSD.
• Предложен е нов стек MMC/SD, основан на фреймворка CAM, който позволява свързването на устройства с интерфейс SDIO (Secure Digital I/O). Например, SDIO се използва в WiFi и Bluetooth модули за много платки, като Raspberry Pi 3. Новият стек също така позволява използването на интерфейса CAM за изпращане на SD-команди от приложения в потребителското пространство, предоставяйки възможността за създаване на драйвери на ниво потребител.
• Подобрена е работата на прослоите за съвместимост с Linux. Файловете DTS (Device Tree Sources) са синхронизирани с ядрото на Linux 5.8.
• Добавена е поддръжка за NFSv4.2 (RFC-7862) и е реализирана възможността за работа на NFS през криптиран комуникационен канал на база TLS 1.3, вместо използването на Kerberos (режим sec=krb5p), който беше ограничен само до криптиране на RPC-съобщения и се реализираше само софтуерно.
• Премахната е остарялата версия на отладчика GDB, която по-рано беше инсталирана в директорията /usr/libexec и използвана в утилитата crashinfo. Вместо предварително инсталирания GDB, за получаване на подробна информация относно причините за срив, сега се предлага да се инсталира актуална версия на GDB от портовете или пакетите. Прекратена е поддръжката на отладка на процеси чрез procfs. Добавен е драйвер netgdb, позволяващ достъп до отладчика на ядрото през мрежата.
• От libc беше премахната небезопасната функция gets (от C11 стандартът, тази функция е изключена от спецификацията) и е проведена корекция на портовете, които все още използват тази функция. Премахнати са функциите cap_random (трябва да се използва getrandom).
• Добавен е нов системен повик copy_file_range, съвместим с реализицията от ядрото на Linux, който позволява ускорено копиране на данни от един файл в друг, благодарение на извършването на операцията само на ядрото без предварително четене на данните в паметта на процеса. Системният повик също така се използва в сървър NFSv4.2 за локално изпълнение на операции по копиране на сървъра (без предаване на клиента).
• В механизма за асинхронен вход/изход POSIX AIO е внедрена поддръжка на векторизирани функции. По-специално, добавени са системни повиквания aio_writev и aio_readv, позволяващи реализирането на векторизирани еквиваленти на функциите aio_read и aio_write.
• Поддръжката на компоненти на потребителското пространство за формата на изпълними файлове a.out на системи с архитектура i386 е прекратена. Утилитата elf2aout е премахната.
• Утилитите ping и ping6 са обединени. В ping е добавена възможност за задаване на параметри за качество на услугата (QoS) чрез IP DSCP и Ethernet PCP.
• В утилитата freebsd-update е осигурено показване на напредъка при изтегляне на файлове, добавени са командите updatesready и showconfig за проверка за налични актуализации и показване на конфигурацията.
• Извършена е значителна работа по подобряване на поддръжката на NUMA (Non-Uniform Memory Access) системи.
• Актуализирани са графичните драйвери и компонентите на графичния стек. Решени са проблемите с работата на средите, базирани на протокола Wayland.
• Добавена е подсистема за управление на подсветката за създаване на драйвери. Добавен е драйвер pwm-backlight за управление на подсветката на Pinebook и Pinebook Pro.
• Поддръжката на SCTP протокола е преместена в отделен модул sctp.ko, който е деактивиран по подразбиране в GENERIC ядрото.
• Предложен е нов драйвер usbhid за устройства за въвеждане, който използва рамката hid за работа с устройства USB HID, вместо драйверите ukbd, ums и uhid.
• В драйвера cpufreq е реализирана поддръжка на технологията Intel Speed Shift.
• Добавена е поддръжка за нови платки с 64-битови CPU ARMv8, включително SoC Broadcom BCM5871X и NXP LS1046A.
• За архитектурата AMD64 е реализирана поддръжка на 57-битови виртуални адреси (LA57). Добавена е поддръжка за китайски x86 CPU Hygon Dhyana, базирани на технологии на AMD.
• Портът за архитектурата powerpc64 е преместен да използва LLVM и ABI ELFv2 (бинарни файлове от предишни версии на FreeBSD няма да могат да се използват в FreeBSD 13). За powerpc64 са портвани драйверите virtio, ixl, mrsas, aacraid, cpld.
• Премахнати са драйверите за остарели Ethernet адаптери:
  • bm(4) BMAC
  • cs(4) Crystal Semiconductor CS8900/CS8920
  • de(4) DEC DC21x4x
  • ed(4) NE-2000 и WD-80×3
  • ep(4) 3Com Etherlink III (3c5x9) ISA
  • ex(4) Intel EtherExpress Pro/10 и Pro/10+
  • fe(4) Fujitsu MB86960A/MB86965A
  • hme(4) Sun Microelectronics STP2002-STQ
  • pcn(4) AMD PCnet
  • sf(4) Starfire
  • sn(4) SMC 91Cxx
  • tl(4) Texas Instruments ThunderLAN
  • tx(4) SMC 83c17x
  • txp(4) 3Com 3XP Typhoon/Sidewinder (3CR990)
  • vx(4) 3Com EtherLink III/Fast EtherLink III (3c59x) PCI
  • wb(4) Winbond W89C840F
  • xe(4) Xircom PCMCIA
• Премахнати са драйверите ubsec (криптоакселератори Broadcom BCM58xx), ufm (FM тюнери с USB интерфейс), ctau (Cronix Tau), cx (Cronix Sigma) и vpo (паралелен порт SCSI).

Източник: opennet.ru