Linuxi tuuma 6.2 väljalaskmine

Pärast kahte kuud arendust presenteeris Linus Torvalds Linuxi tuuma versiooni 6.2. Märkimisväärseimad muudatused hõlmavad: Copyleft-Next litsentsi alusel koodi vastuvõtmise lubamine, RAID5/6 rakenduse täiustamine Btrfs-is, Rusti keele toetuse integreerimise jätkamine, Retbleedi rünnakute vastu kaitse kulude vähendamine, mälutarbimise reguleerimise võimalus tagasivaatamisel, TCP-le lisatud PLB (Protective Load Balancing) mehhanism, hübriidne kaitse mehhanism käskude täitmise voos (FineIBT), BPF-is on võimalik määrata isiklikke objekte ja andmestruktuure, sisaldab utiliiti rv (Runtime Verification), energiatõhususe vähendamine RCU lukustuste rakenduses.

Uude versiooni on lisatud 16843 parandust 2178 arendajalt, plaadi suurus on 62 MB (muudatused on mõjutanud 14108 faili, lisatud on 730195 koodirida ja eemaldatud 409485 rida). Umbes 42% kõikidest 6.2 versioonis esitatud muudatustest on seotud seadme draiveritega, ligikaudu 16% muudatustest puudutab riistvaraarhitektuuriga seotud koodi värskendamist, 12% on seotud võrgustaki, 4% -d failisüsteemide ja 3% -d tuuma sisemiste alamsüsteemidega.

6.2 põhivärskendused:

• Mälu ja süsteemiteenused
  • Südamikku on lubatud lisada Copyleft-Next 0.3.1 litsentsi alusel pakutud koodi ja muudatusi. Copyleft-Next litsents on loodud ühe GPLv3 autori poolt ja on täielikult ühilduv GPLv2 litsentsiga, nagu on kinnitanud SUSE ja Red Hat juristid. Võrreldes GPLv2 litsentsiga on Copyleft-Next litsents oluliselt kompaktsem ja arusaadavam (sissejuhatavad osad ja vananenud kompromissid on eemaldatud), määratleb rikkumiste kõrvaldamise tähtaegu ja protseduure ning vabastab automaatselt vananenud koopiate nõudest, kui need on üle 15 aasta vanad.

    Copyleft-Next sisaldab ka punkti, mis käsitleb patenditud tehnoloogiate õiguste andmist, mis muudab selle litsentsi ühilduvaks Apache 2.0 litsentsiga, erinevalt GPLv2-st. Täieliku ühilduvuse tagamiseks GPLv2-ga on Copyleft-Next tekstis selgelt öeldud, et tuletatud tööd võib pakkuda mitte ainult Copyleft-Next algse litsentsi järgi, vaid ka GPL litsentsi alusel.

  • Komplekti kuulub utiliit „rv”, mis pakub liidese kasutamiseks kasutaja ruumist RV (Runtime Verification) süsteemi käitlejatega, mis on mõeldud kõrge usaldusväärsusega süsteemide töökorrektuse kontrollimiseks, tagades tõrgeteta töö. Kontrollimist teostatakse töötamise ajal käitlejate kinnitamise kaudu jälgimispunktidesse, mis võrreldavad tegelikku täitmise käiku eelnevalt määratud standardse deterministliku automaatmudeliga, mis määratleb süsteemi oodatud käitumise.
  • zRAM seadmes, mis võimaldab hoida vahetusfaili kokkupaketud kujul mälus (mälu luuakse plokkseade, millele toimub swap koos pakkimisega), on rakendatud lehtede uuesti pakkimise võimalus, kasutades alternatiivset algoritmi kõrgema pakkimistaseme saavutamiseks. Peamine idee on pakkuda valikut mitme algoritmi vahel (lzo, lzo-rle, lz4, lz4hc, zstd), mis pakuvad oma kompromisse pakkimis-/lahtipakkimiskiirus ja pakkimistaseme osas või on optimaalsed teatud olukordades (näiteks suurte mälulehtede pakkimiseks).
  • Lisatud API «iommufd» mäluhaldussüsteemi IOMMU (sisendi/väljundi mäluhaldusühik) haldamiseks kasutajaruumist. Uus API võimaldab hallata sisendi/väljundi mälulehtede tabeleid, kasutades failikätendeid.
  • BPF-is on lisatud võimalus luua tüüpe, defineerida enda objekte, luua oma objektide hierarhia ja paindlikult vormida oma andmestruktuure, nagu näiteks seotud loendid. BPF-programmidele, mis lähevad une režiimi (BPF_F_SLEEPABLE), on lisatud tugi lukustamiseks bpf_rcu_read_{,un}lock(). Rakendatud on objektide task_struct salvestamise tugi. Lisatud on map-tüüp BPF_MAP_TYPE_CGRP_STORAGE, mis pakub cgroupidele kohalikku salvestusruumi.
  • RCU (Read-copy-update) lukustussüsteemi jaoks on teostatav valikuline „laiskade“ tagasisidekõnede mehhanism, kus ajastaja kaudu töödeldakse korraga mitu tagasisidekõnet. Pakutud optimeerimise rakendamine võimaldab vähendada energiakulu 5-10% Androidi ja ChromeOS-i seadmetes, edasilükkamine RCU-päringute jaoks seisaku või madala koormuse ajal.
  • Lisatud on sysctl split_lock_mitigate, et hallata süsteemi reageerimist tuvastatud "split lock"-ide suhtes, mis tekivad, kui juurdepääs on pööratud joondamata andmetele mälus, kuna atomaarse käsu täitmisel andmed ületavad kaks CPU vahemälu rida. Sellised lukud toovad kaasa märkimisväärse jõudluse languse. Kui split_lock_mitigate väärtus on seatud 0-le, antakse vaid hoiatus probleemi kohta, kuid kui väärtus on seatud 1-le, lisaks hoiatusele aeglustatakse ka protsessi, mis põhjustas luku, et säilitada ülejäänud süsteemi jõudlust.
  • PowerPC arhitektuurile on välja pakutud uus qspinlock lukustusrealiseerimine, mis näitab paremat jõudlust ja lahendab mõned erandlikud lukustamisprobleemid.
  • MSI (Message-Signaled Interrupts) katkestuste töötlemiskood on ümber kujundatud, lahendades kogunenud arhitektuurilised probleemid ja lisades tuge erinevate seadmete jaoks eraldi töötlejate sidumisele.
  • LoongArch arhitektuuril põhinevates süsteemides, mida rakendavad Loongson 3 5000 protsessorid ja mis реализуют новы RISC ISA, sarnane MIPS-i ja RISC-V-ga, on rakendatud ftrace'i, stack'i kaitse, unerežiimi ja ooteolekute tugi.
  • Kasutusele on võetud võimalus nimetada jagatud anonüümse mäluala nimesid (varem sai nimesid määrata ainult privaatsetele anonüümsetele mäludele, mis olid seotud konkreetse protsessiga).
  • Lisatud on uus kernel'i käsurea parameeter 'trace_trigger', mille eesmärk on aktiveerida jälgimisturg, mida kasutatakse tingimuslike käskude seostamiseks, mis kutsutakse esile kontrollimise aktiveerimisel (näiteks trace_trigger='sched_switch.stacktrace if prev_state == 2').
  • Tõstetud on binutils'i paketi versiooninõuded. Kernel'i koostamiseks on nüüd vajalik vähemalt binutils 2.25.
  • exec() kutsumise korral on lisatud võimalus panna protsess ajaruumi (time namespace), kus aeg erineb süsteemi ajast.
  • Alustati üleminek Rust-for-Linux harule, mis käsitleb täiendavate funktsionaalsuste rakendamist Rust programmeerimiskeele kasutamiseks teise keelenäiteks draiverite ja kernelimoodulite arendamiseks. Rust-i tugi on vaikimisi keelatud ja ei too kaasa Rust-i lisamist kohustuslike ehitustehnikate hulka kernelis. Eelmises väljaandes soovitatud põhifunktsionaalsust on laiendatud madala taseme koodi, nagu tüüp Vec ja makrod pr_debug!(), pr_cont!() ja pr_alert!(), samuti protseduuriline makro „#[vtable]”, mis lihtsustab funktsioonide viidete tabelitega töötamist. Oodatakse kõrgetasemeliste Rust-ühenduste lisamist kernelialuste süsteemide üle, mis võimaldavad loomist täisfunktsionaalsed draiverid Rust'is järgmistes väljaannetes.
  • Ytüüp 'char', mida kasutatakse kernelis, on nüüd vaikimisi kõikide arhitektuuride jaoks kuulutatud kui märk.
  • Mälu jaotamise mehhanism slab - SLOB (slab allocator), mis oli mõeldud väikese mälu mahuga süsteemide jaoks, kuulutatakse vananenuks. Tavalistes tingimustes soovitatakse SLOB-i asemel kasutada SLUB-i või SLAB-i. Väikese mälu mahuga süsteemide jaoks on soovitatav kasutada SLUB-i SLUB_TINY režiimis.
• Disski alamsüsteem, sisend/väljund ja failisüsteemid
  • Btrfs-s on täiustatud, et lahendada RAID 5/6 rakenduse „write hole” probleem (katse taastada RAID, kui krahh toimub kirjutamise ajal ja on võimatu mõista, milline plokk on millisel RAID-seadmest õigesti kirjutatud, mis võib viia plokkide hävimiseni, mis vastavad mitte-kirjutatud plokkidele). Lisaks aktiveeritakse SSD-de jaoks nüüd vaikimisi automaatselt asünkroonne „discard” toiming, mis võimaldab saavutada paremat jõudlust, sest „discard” toimingute tõhus grupeerimine jonni ja jonni töötlemine toimub taustaliselt. Parandatud on send ja lseek toimingute jõudlust ning samuti ioctl FIEMAP-i.
  • Kohandatud vahemälu kirjutamise haldamise funktsioonid on täiendatud (writeback, muudetud andmete taustsalvestus) plokkseadmete jaoks. Teatud olukordades, nagu näiteks võrguplokkseadmete või USB-mälupulkade kasutamisel, võib kirjutamise haldamine põhjustada suure mälu tarbimise. Kirjutamise haldamise käitumise juhtimiseks ja leheküljekohanduse suuruse hoidmiseks kindlates piirides on sysfs-is (/sys/class/bdi/) ette nähtud uued parameetrid strict_limit, min_bytes, max_bytes, min_ratio_fine ja max_ratio_fine.
  • Failisüsteemis F2FS on rakendatud ioctl-operatsioon atomaarse asendamise võimaldamiseks, mis võimaldab andmete kirjutamist faili ühes atomaarse operatsiooni raames. F2FS-sse on lisatud ka plokkide vahemälu, mis aitab kindlaks teha aktiivselt kasutatavaid andmeid või andmeid, millele pole pikka aega juurde pääsetud.
  • Failisüsteemis ext4 on tehtud vaid vigade parandusi.
  • Failussüsteemis ntfs3 on pakutud mitu uut mount-optionit: 'nocase', et hallata suurte ja väiketähtede kasutamist failide ja kataloogide nimedes; 'windows_name', mis keelab luua faile, mille nimedes on märke, mida Windows ei luba; 'hide_dot_files', et hallata märkida peidetud faile, mis algavad punktiga.
  • Failussüsteemis Squashfs on realiseeritud mount-option 'threads=', mille abil saab määrata, kui palju lõime kasutatakse operatsioonide paralleelseks töötlemiseks. Squashfs-is on ka võimalik kaardistada kasutaja ID-d paigaldatud failussüsteemides, et seostada kindla kasutaja faile paigaldatud teiste sektsioonide failidega praeguses süsteemis.
  • POSIX-i juurdepääsu kontrolli loendi (POSIX ACL) teostus on ümber töötatud. Uues teostuses on kõrvaldatud arhitektuursed probleemid, lihtsustatud koodibaasi hooldus ja kasutatud turvalisemaid andmetüüpe.
  • Fscrypti alamsüsteemi, mis kasutatakse failide ja kataloogide läbipaistvaks krüpteerimiseks, on lisatud SM4 krüpteerimisalgoritmi tugi (Hiina standard GB/T 32907-2016).
  • On võimaldatud koguda kerneli ilma NFSv2 toe toeta (tulevikus plaanitakse NFSv2 tugi täielikult lõpetada).
  • NVMe seadmete juurdepääsu kontrollimise korraldus on muudetud. Nüüd on võimalus lugeda ja kirjutada NVMe seadmesse, kui kirjutamisprotsessil on juurdepääs seadme erifailile (varem pidi protsess olema volitatud CAP_SYS_ADMIN).
  • CD/DVD paketijuht on eemaldatud, mis kuulutati 2016. aastal vananenuks.
• Virtualiseerimine ja turvalisus
  • On rakendatud uus meetod Intel ja AMD CPU-de Retbleed haavatavuse kaitsmiseks, kasutades sügava kõne jälgimist, mis ei aeglusta tööd nii palju kui varem olemas olnud Retbleed kaitse. Uue režiimi aktiveerimiseks on soovitatud kerneli käsurea parameetrit 'retbleed=stuff'.
  • Lisatud on hübriidne käskude täitmise voogude kaitsmise mehhanism FineIBT, mis kombineerib Intel IBT (Indirect Branch Tracking) riistvaralisi juhiseid ja tarkvara kaitset kCFI (kernel Control Flow Integrity) normaliseeritud täitmise järjekorra rikkumise (control flow) blokeerimiseks, mis tuleneb eksploitsatsioonidest, mis muudavad mäletatud funktsioonide näidikuid. FineIBT lubab täitmist kaudse üleminekuga ainult juhul, kui üleminek toimub ENDBR juhisele, mis asub funktsiooni alguses. Täiendavalt, sarnaselt kCFI mehhanismile, teostatakse seejärel rikka kontroll, mis tagab näidikute muutumatuse.
  • Lisatud piirangud "oops" olekute genereerimise manipulatsioonide rünnakute blokeerimiseks, mille järel probleemsed ülesanded lõpetatakse ja olek taastatakse ilma süsteemi töö katkestamata. Kui "oops" olekute väljakutsumine on väga suur, toimub viidatud arvu (refcount) ületäitumine, mis võimaldab ära kasutada NULL-pointerite dereferentimise haavatavusi. Selliste rünnakute kaitsmiseks on tuumasse lisatud maksimaalse "oops" käivituste arvu limit, mille ületamisel initseeritakse tuuma üleminek "panic" olekusse koos järgnevate taaskäivitustega, mis ei võimalda saavutada vajalikku iteratsioonide arvu refcounti ületäitumiseks. Vaikimisi on limit seatud 10 tuhandele "oops"-ile, kuid soovi korral saab seda muuta parameetriga oops_limit.
  • Lisatud konfiguratsiooniparameeter LEGACY_TIOCSTI ja sysctl legacy_tiocsti, et keelata andmete paigutamine terminali läbi ioctl TIOCSTI, kuna see funktsionaalsus võib võimaldada suvaliste märkide sisestamist terminali sisendi puhverisse ja kasutaja sisendi simuleerimist.
  • Käivitatud uus siseandmestruktuur encoded_page, kus näidiku alumised bitid on kasutatud täiendava teabe talletamiseks, mis aitab kaitsta juhusliku dereferentseeringu eest (kui dereferentseering on vajalik, tuleb need täiendavad bitid esmalt puhastada).
  • ARM64 platvormil on käivitusprotsessi ajal võimalik tarkvaraliselt sisse ja välja lülitada Shadow Stack mehhanismi, mis kaitseb funktsioonide tagasikutsumise aadressi kirjutamise eest, kui tekib virna ületäitumine (kaitse seisneb selles, et pärast funktsioonile kontrolli andmist salvestatakse tagasikutsumise aadress eraldi "varjatud" virna ja saadakse see aadress enne funktsioonist väljumist). Ühes tuumas oleva tark- ja riistvaralise Shadow Stacki toe võimaldab kasutada ühte tuuma erinevates ARM-süsteemides, sõltumata pointerite autentimise instruktsioonide toest. Tarkvaralise teostuse sisselülitamine toimub vajalikud instruktsioonid koodi laadimise ajal asendades.
  • Lisatud tugi Intel protsessorites asünkroonse väljaviimise teate mehhanismi (asynchronous exit notification) kasutamiseks, mis võimaldab tuvastada single-step rünnakuid SGX enclave'ides täidetavate koodide suhtes.
  • Ettetoodud operatsioonide kogum, mis võimaldab hypervisor'il toetada päringute esitamise võimalusi Intel TDX (Trusted Domain Extensions) külg- ja majandussüsteemidest.
  • Eemaldatud kernel'i ehitamise seaded RANDOM_TRUST_BOOTLOADER ja RANDOM_TRUST_CPU, mille asemel tuleks kasutada vastavaid käsurea valikuid random.trust_bootloader ja random.trust_cpu.
  • Landlock mehhanismi, mis piirab protsessigruppide suhtlust väliskeskkonnaga, on lisatud LANDLOCK_ACCESS_FS_TRUNCATE lipu tugi, mis võimaldab kontrollida failide lühenemise operatsioonide täitmist.
• Võrgu alamsüsteem
  • IPv6 toetab nüüd PLB (Protective Load Balancing) mehhanismi, mis tasakaalustab koormust võrguühenduste vahel ja vähendab andmekeskuste lülitites ülekoormuse punkte. IPv6 Flow Labeli muutmise kaudu muudab PLB juhuslikult pakettide teid, et tasakaalustada koormust lüliti portides. Pakettide ümberkorraldamise vähendamiseks tehakse see operatsioon, kui võimalik, pärast vaikuse perioode (idle). Google'i andmekeskustes rakendamine on võimaldanud vähendada lülitite portide koormuse ebakõla keskmiselt 60%, vähendada pakettide kadu 33% ja vähendada latentsust 20%.
  • Lisa sildid MediaTek seadmete draiver Wi-Fi 7 (802.11be) toetusega.
  • Lisatud 800-gigabitise linkide tugi.
  • Lisatakse võimalus nimetada võrgu liidesed ümber reaalajas, ilma tööd peatamata.
  • Logimiseks kirjutatud SYN-floodi sõnumites on lisatud viide IP-aadressile, kuhu pakett saabus.
  • UDP jaoks on rakendatud eraldi rippmenüüde kasutamine erinevate võrgu nimede jaoks.
  • Võrgu sillade puhul on rakendatud MAB (MAC Authentication Bypass) autentimismeetodi tugi.
  • CAN-protokollile (CAN_RAW) on rakendatud soklite SO_MARK režiimi tugi, mis võimaldab kinnitada liiklusfiltreid fwmark-põhiselt.
  • ipset-s on rakendatud uus bitmask parameeter, mis võimaldab määrata maski, mis põhineb IP-aadressi valikulistel bittidel (nt „ipset create set1 hash:ip bitmask 255.128.255.0“).
  • nf_tables on lisatud tugi sisemiste (inner) päiste töötlemiseks, mis kulgevad tunneliseeritud pakkide sees.
• Seadmed
  • Lisatud on alam süsteem „accel“, mis sisaldab raamistiku arvesti kiirendite jaoks, mis võivad olla saadaval kas eraldi ASIC-idena või IP-plokkidena SoC ja GPU sees. Need kiirendid on peamiselt suunatud masinõppe ülesannete kiirendamisele.
  • amdgpu draiveris on tõhustatud IP-komponentide GC, PSP, SMU ja NBIO tugi. ARM64 süsteemide jaoks on rakendatud tugi DCN (Display Core Next). Kaitsva ekraani väljundi rakendamine on muudetud DCN10 kasutamiselt DCN21-le ning seda saab nüüd kasutada mitme ekraani ühendamisel.
  • i915 (Intel) draiveris on stabiliseeritud Intel Arc (DG2/Alchemist) diskreetsete graafikakaartide tugi.
  • Nouveau draiveris toetab NVIDIA GA102 (RTX 30) GPU-d, mis põhineb Ampere arhitektuuril. nva3 (GT215) kaartidele on lisatud taustvalgustuse juhtimise võimalus.
  • Toetatud on juhtmevabad adapterid, mis põhinevad Realtek 8852BE, Realtek 8821CU, 8822BU, 8822CU, 8723DU (USB) kiipidel ja MediaTek MT7996, Bluetoothi liideste Broadcom BCM4377/4378/4387, samuti Etherneti kontrollerid Motorcomm yt8521 ja NVIDIA Tegra GE.
  • Lisatud on ASoC (ALSA System on Chip) toetus HP Stream 8, Advantech MICA-071, Dell SKU 0C11, Intel ALC5682I-VD, Xiaomi Redmi Book Pro 14 2022, i.MX93, Armada 38x, RK3588 integreeritud helikiipide jaoks. Toetust on saanud ka heliliides Focusrite Saffire Pro 40. Lisatud on helikooder Realtek RT1318.
  • Toetatud on Sony (Xperia 10 IV, 5 IV, X ja X compact), OnePlus One, 3, 3T ja Nord N100, Xiaomi Poco F1 ja Mi6, Huawei Watch, Google Pixel 3a ning Samsung Galaxy Tab 4 10.1 nutitelefoni ja tabletti.
  • Toetatud on ARM SoC ja Apple T6000 (M1 Pro), T6001 (M1 Max), T6002 (M1 Ultra), Qualcomm MSM8996 Pro (Snapdragon 821), SM6115 (Snapdragon 662), SM4250 (Snapdragon 460), SM6375 (Snapdragon 695), SDM670 (Snapdragon 670), MSM8976 (Snapdragon 652), MSM8956 (Snapdragon 650), RK3326 Odroid-Go/rg351, Zyxel NSA310S, InnoComm i.MX8MM ning Odroid Go Ultra.

Latiino-Ameerika Tasuta Tarkvara Fond esitles täiesti tasuta Linuxi 6.2 - Linux-libre 6.2-gnu tuuma versiooni, mis on puhastatud kõikidest tarkvarakomponendist ja draiveritest, mis sisaldavad mittevaba sisu või mille kasutust piirab tootja. Uues väljaandes on puhastatud uusi blob'e nouveau draiveris. Blob'ide laadimine on keelatud mt7622, mt7996 wifi ja bcm4377 bluetooth draiverites. Aarch64 arhitektuuri dts-failides on puhastatud blob'ide nimed. Blob'ide puhastamise kood on uuendatud erinevates draiverites ja allüksustes. s5k4ecgx draiveri puhastamine on peatatud, kuna see on tuumast eemaldatud.

Allikas: opennet.ru