Версия на ядрото на Linux 5.2

След два месеца разработка Линус Торвалдс подадено освобождаване на ядрото Linux 5.2. Сред най-забележимите промени: Режимът на работа Ext4 е нечувствителен към главни и малки букви, отделни системни извиквания за монтиране на файловата система, драйвери за GPU Mali 4xx/ 6xx/7xx, възможност за обработка на промени в sysctl стойности в BPF програми, устройство-mapper модул dm-dust, защита срещу атаки MDS, поддръжка на Sound Open Firmware за DSP, оптимизиране на производителността на BFQ, привеждане на подсистемата PSI (Pressure Stall Information) до възможността за използване в Android.

Новата версия включва 15100 1882 корекции от XNUMX XNUMX разработчици,
размер на корекцията - 62 MB (промените засегнаха 30889 файла, 625094 реда код бяха добавени, 531864 реда бяха изтрити). Около 45% от всички представени в 5.2
промените са свързани с драйвери на устройства, приблизително 21% от промените са
отношение към актуализирането на кода, специфичен за хардуерните архитектури, 12%
свързани с мрежовия стек, 3% с файловите системи и 3% с вътрешните
подсистеми на ядрото. 12.4% от всички промени са подготвени от Intel, 6.3% от Red Hat, 5.4% от Google, 4.0% от AMD, 3.1% от SUSE, 3% от IBM, 2.7% от Huawei, 2.7% от Linaro, 2.2% от ARM , 1.6 % - Oracle.

Основната иновации:

• Дискова подсистема, I/O и файлови системи
  • Добавено за Ext4 подкрепа работят, без да разграничават регистъра на буквите в имената на файловете, което се активира само по отношение на отделни празни директории, използвайки новия атрибут „+F“ (EXT4_CASEFOLD_FL). Когато този атрибут е зададен на директория, всички операции с файлове и поддиректории вътре ще се извършват, без да се взема предвид регистърът на знаците, включително регистърът ще бъде игнориран при търсене и отваряне на файлове (например файловете Test.txt, test.txt и test.TXT в такива директории ще се считат за еднакви). По подразбиране файловата система продължава да е чувствителна към главни и малки букви, с изключение на директории с атрибута “chattr +F”;
  • Унифицирани са функциите за обработка на UTF-8 символи в имена на файлове, които се използват при извършване на операции за сравнение и нормализиране на низове;
  • XFS добавя инфраструктура за наблюдение на изправността на файловата система и нов ioctl за заявка за изправност на състоянието. Внедрена е експериментална функция за онлайн проверка на броячи на суперблокове.
  • Добавен е нов модул device-mapper "dm-прах“, което ви позволява да симулирате появата на лоши блокове на носителя или грешки при четене от диск. Модулът ви позволява да опростите отстраняването на грешки и тестването на приложения и различни системи за съхранение при възможни повреди;
  • Проведено Значителни оптимизации на производителността за BFQ I/O Scheduler. В условия на високо I/O натоварване, направени оптимизации позволява Намалете времето за операции като стартиране на приложения с до 80%.
  • Добавени са поредица от системни извиквания за монтиране на файлови системи: fsopen(), open_tree(), fspick(), fsmount(), fsconfig() и move_mount(). Тези системни извиквания ви позволяват отделно да обработвате различни етапи на монтиране (обработка на суперблока, получаване на информация за файловата система, монтиране, прикачване към точката на монтиране), които преди това са били извършени с помощта на общото системно извикване mount(). Отделните извиквания предоставят възможност за изпълнение на по-сложни сценарии за монтиране и извършване на отделни операции като преконфигуриране на суперблока, активиране на опции, промяна на точката на монтиране и преместване в различно пространство от имена. В допълнение, отделната обработка ви позволява точно да определите причините за извеждането на кодове за грешки и да зададете множество източници за многослойни файлови системи, като overlayfs;
  • Добавена е нова операция IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE към интерфейса за асинхронно I/O io_uring, която изпълнява действия, еквивалентни на системно повикване sync_file_range(), а също така внедри възможността за регистриране на eventfd с io_uring и получаване на известия за завършване на операциите;
  • За файловата система CIFS е добавен ioctl FIEMAP, осигуряващ ефективно картографиране на екстенти, както и поддръжка за режимите SEEK_DATA и SEEK_HOLE;
  • В подсистемата FUSE предложено API за управление на кеширане на данни;
  • Btrfs оптимизира внедряването на qgroups и подобри скоростта на изпълнение на fsync за файлове с множество твърди връзки. Подобрен е кодът за проверка на целостта на данните, който вече отчита възможните щети на информацията в RAM, преди да зареди данните на диска;
  • CEPH добави поддръжка за експортиране на моментни снимки чрез NFS;
  • Реализирането на NFSv4 монтиране в „мек“ режим е подобрено (ако възникне грешка при достъпа до сървъра в „мек“ режим, извикването на веднага връща код за грешка, а в „твърд“ режим контролът не се дава, докато FS наличността или изчакването е възстановено). Новата версия осигурява по-точно обработване на времето за изчакване, по-бързо възстановяване при срив и нова опция за „меко“ монтиране, която ви позволява да промените кода за грешка (ETIMEDOUT), върнат, когато настъпи изчакване;
  • API nfsdcld, предназначен да проследява състоянието на NFS клиенти, позволява на NFS сървъра да проследява правилно състоянието на клиента при рестартиране. Така демонът nfsdcld вече може да действа като манипулатор на nfsdcltrack;
  • За AFS добави емулация на заключвания на диапазон от байтове във файлове (Заключване на обхвата на байтовете);
• Виртуализация и сигурност
  • Извършена е работа за елиминиране на места в ядрото, които позволяват изпълнение на код от записваеми отразени области на паметта, което позволява блокиране на потенциални дупки, които могат да бъдат използвани по време на атака;
  • Добавен е нов параметър на командния ред на ядрото „mitigations=", предоставящ опростен начин за контролиране на активирането на определени техники за защита срещу уязвимости, свързани със спекулативното изпълнение на инструкции на процесора. Предаването на „mitigations=off“ деактивира всички съществуващи методи, а режимът по подразбиране „mitigations=auto“ позволява защита, но не засяга използването на Hyper Threading. Режимът „mitigs=auto,nosmt“ допълнително деактивира Hyper Threading, ако се изисква от метода на защита.
  • Добавено от поддръжка за електронен цифров подпис съгласно GOST R 34.10-2012 (RFC 7091, ISO/IEC 14888-3), разработен от Виталий Чикунов от Basalt SPO. Добавена е поддръжка за AES128-CCM към собствената реализация на TLS. Добавена е поддръжка за AEAD алгоритми към модула crypto_simd;
  • В Kconfig добави отделен раздел „заздравяване на ядрото“ с опции за подобряване на защитата на ядрото. Понастоящем новият раздел съдържа само настройки за активиране на добавки за подобряване на проверката на GCC;
  • Кодът на ядрото е почти доставени от непрекъсваеми case оператори в switch (без return или break след всеки case блок). Остава да се коригират 32 от 2311 случая на такова използване на превключвател, след което ще бъде възможно да се използва режимът „-Wimplicit-fallthrough“ при изграждане на ядрото;
  • За архитектурата PowerPC е внедрена поддръжка за хардуерни механизми за ограничаване на нежелани пътища за достъп на ядрото до данни в потребителското пространство;
  • Добавен блокиращ код атака MDS (Microarchitectural Data Sampling) клас в процесорите на Intel. Можете да проверите дали системата е уязвима към уязвимости чрез променливата на SysFS „/sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/mds“. наличен два режима на защита: пълен, който изисква актуализиран микрокод, и байпас, който не гарантира напълно изчистване на буферите на процесора, когато управлението се прехвърли към потребителското пространство или системата за гости. За да контролирате режимите на защита, към ядрото е добавен параметърът „mds=“, който може да приема стойностите „пълен“, „пълен, nosmt“ (+ деактивиране на Hyper-Threads) и „изключено“;
  • В x86-64 системите е добавена защита "stack guard-page" за IRQ, механизми за отстраняване на грешки и манипулатори на изключения, чиято същност е замяната на страници на паметта на границата със стека, достъпът до който води до генериране на изключение (страница-грешка);
  • Добавена sysctl настройка vm.unprivileged_userfaultfd, която контролира способността на непривилегировани процеси да използват системното извикване userfaultfd();
• Мрежова подсистема
  • Добавено от Поддръжка на IPv6 шлюз за IPv4 маршрути. Например, вече можете да зададете правила за маршрутизиране като „ip ro add 172.16.1.0/24 via inet6 2001:db8::1 dev eth0“;
  • За ICMPv6 ioctl извикванията icmp_echo_ignore_anycast и icmp_echo_ignore_multicast са внедрени, за да игнорират ICMP ECHO за anycast и
    мултикаст адреси. Добавено от възможност за ограничаване на интензивността на обработка на ICMPv6 пакети;

  • За мрежовия протокол BATMAN (Better Approach To Mobile Adhoc Networking), който позволява създаването на децентрализирани мрежи, в които всеки възел е свързан чрез съседни възли, добави поддръжка за излъчване от мултикаст към уникаст, както и възможност за управление чрез sysfs;
  • В ethtool добавено нов параметър Fast Link Down, който ви позволява да намалите времето, необходимо за получаване на информация за събитие за прекъсване на връзката за 1000BaseT (при нормални условия забавянето е до 750ms);
  • Появи се възможност свързване на Foo-Over-UDP тунели към конкретен адрес, мрежов интерфейс или сокет (преди това свързването се извършваше само чрез обща маска);
  • В безжичния стек предоставени възможност за внедряване на манипулатори
    OWE (Opportunistic Wireless Encryption) в потребителското пространство;

  • В Netfilter е добавена поддръжка за фамилията inet адреси към nat вериги (например, сега можете да използвате едно правило за превод, за да обработвате ipv4 и ipv6, без да разделяте правилата за ipv4 и ipv6);
  • В нетлинк добавено режим strict за стриктна проверка на коректността на всички съобщения и атрибути, при което не се допуска превишаване на очаквания размер на атрибутите и е забранено добавянето на допълнителни данни в края на съобщенията;
• Памет и системни услуги
  • Флагът CLONE_PIDFD е добавен към системното извикване clone(), когато е зададен, файловият дескриптор „pidfd“, идентифициран със създадения дъщерен процес, се връща към родителския процес. Този файлов дескриптор, например, може да се използва за изпращане на сигнали без страх от изпадане в състояние на състезание (веднага след изпращане на сигнала целевият PID може да бъде освободен поради прекратяване на процес и зает от друг процес);
  • За втората версия на cgroups е добавена функционалността на контролера на фризера, с която можете да спрете работата в cgroup и временно да освободите някои ресурси (CPU, I/O и потенциално дори памет), за да изпълнявате други задачи. Управлението се извършва чрез контролните файлове cgroup.freeze и cgroup.events в дървото на cgroup. Запис 1 в cgroup.freeze замразява процесите в текущата cgroup и всички дъщерни групи. Тъй като замразяването отнема известно време, се предоставя допълнителен файл cgroup.events, чрез който можете да разберете за завършването на операцията;
  • Обезопасен експортиране на атрибути на паметта, прикрепени към всеки възел в sysfs, което ви позволява да определите от потребителското пространство естеството на обработката на банки памет в системи с разнородна памет;
  • Подсистемата PSI (Pressure Stall Information) е подобрена, което ви позволява да анализирате информация за времето на изчакване за получаване на различни ресурси (CPU, памет, I/O) за определени задачи или набори от процеси в cgroup. С помощта на PSI манипулаторите на потребителско пространство могат по-точно да оценят нивото на натоварване на системата и моделите на забавяне в сравнение със средното натоварване. Новата версия предоставя поддръжка за задаване на прагове на чувствителност и възможност за използване на извикването poll() за получаване на известие, че зададените прагове са били задействани за определен период от време. Тази функция позволява на Android да наблюдава недостига на памет на ранен етап, да идентифицира източника на проблеми и да прекрати маловажни приложения, без да причинява проблеми, които са забележими за потребителя. При стрес тестове, базираните на PSI инструменти за мониторинг на консумацията на памет показаха 10 пъти по-малко фалшиви положителни резултати в сравнение със статистиката на vmpressure;
  • Кодът за проверка на BPF програми е оптимизиран, което прави проверката до 20 пъти по-бърза за големи програми. Оптимизацията направи възможно повишаването на ограничението за размера на BPF програмите от 4096 до милион инструкции;
  • За BPF програми предоставено възможност за достъп до глобални данни, което ви позволява да дефинирате глобални променливи и константи в програмите;
  • Добавено API, което ви позволява да контролирате промените в sysctl параметрите от BPF програмите;
  • За архитектурата MIPS32 е внедрен JIT компилатор за виртуалната машина eBPF;
  • За 32-битовата PowerPC архитектура е добавена поддръжка за инструмента за отстраняване на грешки KASan (Kernel address sanitizer), който помага за идентифициране на грешки при работа с памет;
  • В x86-64 системи ограничението за поставяне на дъмпове на състоянието по време на срив на ядрото (crash-dump) в области на паметта над 896MB е премахнато;
  • За архитектурата s390 е реализирана поддръжка за рандомизиране на адресното пространство на ядрото (KASLR) и възможност за проверка на цифрови подписи при зареждане на ядрото чрез kexec_file_load();
  • За PA-RISC архитектурата, добавена поддръжка за дебъгера на ядрото (KGDB), маркери за прескачане и kprobes;
• Оборудование
  • Включен драйвер Лима за Mali 400/450 GPU, използван в много по-стари чипове, базирани на ARM архитектурата. За по-новите графични процесори на Mali е добавен драйверът Panfrost, поддържащ чипове, базирани на микроархитектури Midgard (Mali-T6xx, Mali-T7xx, Mali-T8xx) и Bifrost (Mali G3x, G5x, G7x);
  • Добавена е поддръжка за аудио устройства, използващи отворен фърмуер Звуков отворен фърмуер (OFS). Въпреки наличието на отворени драйвери, кодът на фърмуера за звукови чипове все още остава затворен и се доставя в двоична форма. Проектът Sound Open Firmware е разработен от Intel за създаване на отворен фърмуер за DSP чипове, свързани с аудио обработка (Google по-късно също се присъедини към разработката). В момента проектът вече е подготвил откриването на фърмуер за звукови чипове на платформите Intel Baytrail, CherryTrail, Broadwell, ApolloLake, GeminiLake, CannonLake и IceLake;
  • Intel DRM драйвер (i915) добавя поддръжка за чипове
    Елкхартлейк (Gen11). Добавени PCI ID за чипове Comet Lake (Gen9). Стабилизирана е поддръжката на Icelake чипове, за които са добавени и допълнителни идентификатори на PCI устройства.
    Включен
    режим на асинхронно превключване между два буфера във видео паметта (async flip) при извършване на операции за запис чрез mmio, което значително увеличи производителността на някои 3D приложения (например производителността в теста 3DMark Ice Storm се увеличи с 300-400%). Добавена технологична поддръжка HDCP2.2 (High-bandwidth Digital Content Protection) за криптиране на видео сигнали, предавани чрез HDMI;

  • Драйверът amdgpu за Vega20 GPU добави поддръжка за RAS (надеждност, наличност, сервизност) и експериментална поддръжка за подсистемата SMU 11, която замени технологията Powerplay. За GPU Vega12 добави поддръжка на режим BACO (Bus Active, Chip Off). Добавена първоначална поддръжка за XGMI, високоскоростна шина (PCIe 4.0) за взаимно свързване на GPU. Добавени липсващи идентификатори за карти, базирани на Polaris10 GPU към драйвера amdkfd;
  • Драйверът Nouveau добави поддръжка за платки, базирани на чипсета NVIDIA Turing 117 (TU117, използван в GeForce GTX 1650). IN
    kconfig добави настройка за деактивиране на остарели функции, които вече не се използват в текущите версии на libdrm;

  • Поддръжката на обекти за синхронизиране на „времева линия“ е добавена към DRM API и amdgpu драйвера, което ви позволява да правите без класическо блокиране.
  • Драйверът на vboxvideo за виртуалния графичен процесор VirtualBox е преместен от етапния клон към основната структура;
  • Добавен aspeed драйвер за GFX SoC ASPEED чип;
  • Добавена е поддръжка за ARM SoC и Intel Agilex (SoCFPGA), NXP i.MX8MM, Allwinner (RerVision H3-DVK (H3), Oceanic 5205 5inMFD, ,Beelink GS2 (H6), Orange Pi 3 (H6)), Rockchip (Orange Pi ) дъски RK3399, Nanopi NEO4, Veyron-Mighty Chromebook), Amlogic: SEI Robotics SEI510,
    ST Micro (stm32mp157a, stm32mp157c), NXP (
    Eckelmann ci4x10 (i.MX6DL),

    i.MX8MM EVK (i.MX8MM),

    ZII i.MX7 RPU2 (i.MX7),

    ZII SPB4 (VF610),

    Zii Ultra (i.MX8M),

    TQ TQMa7S (i.MX7Solo),

    TQ TQMa7D (i.MX7Dual),

    Kobo Aura (i.MX50),

    Menlosystems M53 (i.MX53)), NVIDIA Jetson Nano (Tegra T210).

В същото време латиноамериканската фондация за свободен софтуер образувани
вариант напълно безплатно ядро ​​5.2 - Linux-libre 5.2-gnu, изчистени от елементи на фърмуера и драйвера, съдържащи несвободни компоненти или кодови секции, чийто обхват е ограничен от производителя. Новото издание включва качване на файлове
Звук Отваряне на фърмуера. Зареждането на петна в драйверите е деактивирано
mt7615, rtw88, rtw8822b, rtw8822c, btmtksdio, iqs5xx, ishtp и ucsi_ccg. Кодът за почистване на петна в драйверите и подсистемите ixp4xx, imx-sdma, amdgpu, nouveau и goya, както и в документацията за микрокода, е актуализиран. Спря почистването на петна в драйвера r8822be поради премахването му.

Източник: opennet.ru