Linuxi tuuma 6.17 vabastamine

Pärast kahte kuud arendust tutvustas Linus Torvalds Linuxi tuuma 6.17 vabastamist. Kõige silmapaistvamad muudatused on: Btrfs jõudluse paranemine, süsteemikutsed file_getattr() ja file_setattr(), ühtlustamine ühetuumaliste ja mitme tuumaga konfiguratsioonide vahel ülesannete planeerijas, DAMON_STAT moodul mälus juurdepääsu statistika jaoks, Live-patchide tugi ARM64 süsteemides, core-dumpide edastamine AF_UNIX soketi kaudu, SCHED_EXT-i piiramine cgroupi kaudu, protsessorite haavatavuste kaitse lihtsustamine, muutuja initsialiseerimine stekis Clangis, /proc asendamise kaitse, RV (Runtime Verification) alamkategoria laiendamine, AF_UNIX soketite piiramine AppArmoriga, TCP DualPI2 ülekande koormuse kontrolli algoritm.

Uude versiooni on lisatud 14334 parandust 2118 arendajalt, patši suurus on 46 MB (muudatused hõlmasid 12841 faili, lisatud 646654 koodirea, eemaldatud 398782 rida). Eelmises väljaandes oli 15924 parandust 2145 arendajalt, patši suurus oli 50 MB. Umbes 43% kõigist 6.17 versioonis esitatud muutustest on seotud seadme draiveritega, umbes 12% muudatusi on seotud riistvarakoodide ajakohastamisega, 14% on seotud võrgu põhikihiga, 4% -ga failisüsteemide ja 3% -ga tuuma sisemistest alamsüsteemidest.

Peamised uuendused tuumas 6.17 (1, 2, 3):

• Diskisüsteem, sisend/väljund ja failisüsteemid
  • Btrfs-ile on lisatud katsetehnoloogia tugivõime suurte mälulehtede (large folios) jaoks, mis vähendab kulusid ja suurendab mitmete toimingute jõudlust. Implementeritud on vaba ruumi jaotamise bitmapide päringute vahemälu, mis on suurendanud tühjade failide loomise jõudlust 20%. Parandatud on eelarve lugemist süsteemides, mis kasutavad andmete tihendamist. XArray struktuuris on tagatud tihedam võtmete paigutamine, mis on suurendanud ulatusseente puude sõlmede kompaktsust ja võimaldanud vähendada lõpp-sõlmede arvu 50–70%. Pakkumised on täiendavad sätetega tihendamiseks defragmentitud ulatuses.
  • Failisüsteemis ext4 on lisatud RWF_DONTCACHE lipuga vahemälutatud sisendi ja väljundi tugi, mille puhul andmed eemaldatakse lehe vahemälust kohe pärast toimingu lõpetamist.
  • Failisüsteemis EROFS on rakendatud metainformatsiooni tihendamise tugi.
  • NFS-server suudab nüüd delegeerida kirjutamisoperatsioonid klientidele, kes avavad faile ainult lugemismoodis.
  • Süsteemikõne fallocate() on saanud lipu FALLOC_FL_WRITE_ZEROES, mis võimaldab täita määratud vahemiku failis nullidega, kasutades mõnede SSD-kettaste toetatud WRITE_ZERO käsku, mis teostab nullimist ilma sisend-/väljundoperatsioonideta. Valik on praegu saadaval ainult faalisüsteemis ext4.
  • Lisatud on süsteemikõned file_getattr() ja file_setattr() määratud faili inode'i atribuutide haldamiseks.
  • Optiliste meediumite paketirežiimis töötav „pktcdvd” draiver on eemaldatud, kuna see kuulutati vananenuks 2016. aastal.
  • Bcachefs faalisüsteem Linuxi tuumas on viidud välise hoolduse režiimi, mis tähendab muudatuste vastuvõtmise lõpetamist Bcachefsi jaoks peamesse tuumakoodisse, säilitades selle faalisüsteemi tuuma koodibaasis. Bcachefsi arendamine toimub väljaspool tuumakoodibaasi, kuni Kent Overstreet tõendab võimalust korrektselt suhelda teiste tuuma arendajatega ja järgida väljakujunenud arendusreegleid.
• Mälu ja süsteemiteenused
  • Üheprotsessoriliste konfiguratsioonide tugi on ülesande planeerijast eemaldatud. Ühe protsessoriga süsteemides tuleks nüüd kasutada mitme protsessoriga süsteemidele (SMP) koostatud tuumasid. Koode ühe- ja mitme protsessori süsteemide jaoks on unifitseeritud ja vabastatud liigsetest seotud konfiguratsioonidest, nagu CONFIG_SMP.
  • Kerneli moodul DAMON_STAT (Data Access Monitoring Results Stat) on lisatud, mis võimaldab jälgida juurdepääsu juhtmemoryle, kasutades DAMON (Data Access MONitor) alamvõrku. Moodul pakub statistikat mitteaktiivsuse (memory_idle_ms_percentiles) ja prognoositud mälu läbilaskevõime (estimated_memory_bandwidth) kohta.
  • ARM64 arhitektuuriga süsteemides on realiseeritud Live-patchide tugi, mis võimaldab Linuxi tuuma parandusi rakendada reaalajas, ilma taaskäivituseta ja süsteemi peatamata.
  • Minimalistlikus C-raamatukogus nolibc, mis on tarnitud Linuxi tuuma allikate koosseisus ja pakub liidest põhikoosolekute süsteemikõnede jaoks, on toetatud SuperH, x32, MIPS n32 ja MIPS n34 arhitektuure.
  • Laienud core-dumpide saatmise võimalust AF_UNIX soketi kaudu, mis võimaldab luua kasutajaruumis turvalisemaid core-dumpide töötlejat, mis ei sõltu tuumajõudluse privileegide väljakutsest. Uues versioonis on lisatud protokoll, et luua serverid, mis suudavad hallata core-dumpide töötlemist eraldi ülesannete tasemel. Näiteks on võimalik mõne protsessi puhul core-dumpid ignoreerida, teisele aga edastada need soketi kaudu. Eraldi on valmistatud serveri prototüüp core-dumpide haldamiseks.
  • Tuuma käsurea valik «crashkernel=size,cma» on lisatud, et reserveerida CMA (Contiguous Memory Allocator) kaudu mälu space tuuma crash-dumpi salvestamiseks.
  • Pidfd mehhanismi võimalusi on laiendatud, võimaldades kasutada identifikaatoreid, mis on seotud teatud protsessidega ja millelt ei saa pidiga kõrvale juhtida. Lisatud on võimalus siduda pidfd laiendatud atribuudid kasutajaruumist. Lubatud on avada failide deskriptorid pidfd jaoks open_by_handle_at() funktsiooni kaudu ilma failisüsteemiga sidumiseta. Tuuma poolt koos pidfd-ga loodud siseteave on nüüd seotud protsessiga, mitte pidfd-ga ja salvestatakse sama protsessi korduvatel avamistel.
  • BPF alam süsteemi on lisatud funktsioon bpf_cgroup_read_xattr(), et lugeda failide laiendatud atribuute. Antud on võimalus kasutada BPF-programmides tüüpilisi stringi operatsioone nagu bpf_strcmp, bpf_strnchr, bpf_strchrnul, bpf_strlen ja bpf_strspn, mis töötavad ainult lugemisrežiimis. Lisatud on tavavoolude stdout ja stderr kasutamise võimalus, et suhelda kasutajaruumi komponentidega. LoongArch arhitektuuriga süsteemide jaoks on BPF-is rakendatud dünaamilise koodi modifitseerimise võimalus, mehhanismi „BPF trampoline” (mis vähendab tuuma ja BPF-programmide vaheliste kõnede edastamise kulusid) ja programmide käivitamine, mis kasutavad struct_ops'i tuumafunktsioonide töötlejate loomiseks BPF kaudu.
  • Ajaarvestussüsteemis on rakendatud abikellade (auxiliary) toetust, mis ei sõltu tavalistest süsteemi kelladest ning kulgevad oma rütmi järgi (varem liikusid kõik kellad sama rütmi ja erinesid ainult nihkega).
  • Lisatud esialgne tugi proxy-käitamise (Proxy Execution) jaoks, et leevendada prioriteetide pöördumise probleeme. Proxy-käitamine võimaldab tehtel, mis ootab lukustuse vabastamist, edastada oma täitmisühe lukustust hoidvale tegevusele, et kiirendada selle lukustuse vabastamist.
  • Käib Rust-for-Linux haru muudatuste edasiviimine, mis on seotud Rusti kasutamisega teise keele asemel draiverite ja tuumamoodulite arendamisel (Rusti tugi ei ole vaikimisi aktiivne ja ei too kaasa Rusti lisamist tuuma kohustuslike sõltuvuste hulka). Lisatud abstraktsioonid pingeregulaatorite ja voolu reguleerimiseks, püsivara omaduste, sisend-/väljundressursside ja mälu sisend-/väljundressursside haldamiseks. Tehtud makro „warn_on!()“ rakendamine. Lisatud UserPtr tüüp kasutajaruumi näidikute jaoks. Täiendatud funktsioone moodulites workqueue, uaccess, dma, time ja list. Lisatud moodul 'bits' funktsioonide 'bit' ja 'genmask' abil.
  • CRC kontrollsummade arvutamise kood ümber kirjutatud ja lisatud uued kõned SHA-1 ja SHA-2 hashide genereerimiseks. Lisatud arhitektuurispetsiifilised optimeerimised. Funktsiooni crc32c() jõudlust on parandatud uute x86_64 CPUde puhul, mis toetavad VPCLMULQDQ (Vector Carry-Less Multiplication of Quadwords) laiendust.
  • S390 süsteemidele on loodud tugi katkestuste haldamiseks vahetusfaili ja suurte mälulehtede (transparent huge page) migratsiooniks.
  • Lisatud võimalus seadistada mälulehtede agressiivsuse vabastamist (proactive-reclaim) nende puudumise korral, sidudes selle eraldi NUMA sõlmedega, võimaldades valida NUMA sõlmed, mille jaoks rakendatakse efektiivsemat mäluruumi vabastamist. Näiteks: „echo „512M swappiness=10″ > /sys/devices/system/node/node1/reclaim“.
  • SCHED_EXT mehhanismi, mis võimaldab BPF-i kasutada CPU planeerijate loomiseks, on lisatud võimalus hallata ribalaiust cgroupi kaudu. Näiteks saab kasutada cpu.max parameetrit CPU koormuse piiramise jaoks.
  • Teatatud on tracefsi virtuaalse FS automaatse mountimise mahajätmisest katalooge /sys/kernel/debug/tracing ja selle asemel tuleks kasutada /sys/kernel/tracing.
• Virtualiseerimine ja turvalisus
  • Lisatud võimalus aktiveerida CPU ohjeldus haavatavuste eest rünnakute takistavate vektorite valimise abil. kui teatud haavatavusi seadetes ei ole. Blokeerimise meetodid valitakse sõltuvalt eraldusvõime rikkumise tüübist: kasutaja ja tuuma (user-kernel), kasutaja ja teise kasutaja (user-user), külalisüsteemi ja hostkeskkonna (guest-host), erinevate külalisüsteemide (guest-guest) ning erinevate voogude (cross-thread) vahel. Pakutud lähenemine võimaldab aktiveerida ainult need kaitseklassid, mis kasutajat tõeliselt huvitavad. Näiteks saavad pilvesüsteemide omanikud aktiveerida guest-host ja guest-guest režiimid, pärast mida aktiveeritakse kaitsemeetmed haavatavuste vastu BHI, GD, L1TF, MDS, MMIO, Retbleed, RFDS, Spectre_v2, SRBDS, SRSO ja TAA.
  • Lisatud tugi Clangi kompilaatori ehitusele, kus on aktiveeritud stack depth tracking režiim, milles algsetakse kõik steigis hoitavad muutujad. Algseadmine toimub, et vältida teabe lekkimist tuumast mittealgsetest muutujatest, mis võivad sisaldada jääke varem steigis salvestatud andmetest. Enne seda toetas sarnane võimalus GCC plugina STACKLEAK kasutamisel.
  • Lisatud kaitse ründaja failisüsteemi /proc simuleerimise vastu, monteerides režiimis 'bind'. /proc juurkõvaketta inode number on nüüd fikseeritud (PROCFS_ROOT_INO) ja seda saab kontrollida kasutajaruumi protsessi abil.
  • RV (Runtime Verification) alamsüsteemi, mis on ette nähtud kõrge usaldusväärsusega süsteemide toimimise kontrollimiseks, on lisatud rtapp (Reaalajas rakenduste monitor) komponent, et jälgida tüüpilisi probleeme reaalajas töötavates rakendustes, samuti komponendid rp, sssw ja opid ülesande ajakava testimiseks. On rakendatud võimalus luua jälgimiskomponente, mis kasutavad käitumismudeli määramiseks lineaartseid ajaloogikaid detsise automatismi asemel. Kontroll toimub täitmise ajal, kinnitades käsitlejaid jälgimispunktidele, mis võrreldavad tegelikku täitmisprotsessi eelnevalt määratletud viidete mudeliga, määrates süsteemi oodatud käitumise.
  • AppArmouri süsteemi on lisatud tugi AF_UNIX soklitele juurdepääsu haldamiseks.
  • KVM hüperviisoril ARM süsteemides on rakendatud GICv5 katkestuste kontrollimise tuge.
  • Lisatud seadistus CONFIG_KVM_IOAPIC, mis võimaldab KVM-is APIC, PIC ja PIT emulatsiooni toe keelata.
  • Lisatud kaitse VMSCAPE haavatavuse vastu.
  • Lisatud ioctl-käsk FS_IOC_GETLBMD_CAP, et saada kasutajaruumi kaudu faili terviklikkuse kaitseks rakendatud vahendite teavet.
  • Vahetus /sys/fs/selinux/user liides on kuulutatud vananenuks, mille kasutamine toob kaasa viie sekundi viivituse ja logisse hoiatuse.
• Võrgusüsteem
  • PSE (Power Sourcing Equipment) tehnoloogia rakendusse, mida kasutatakse toitmiseks Etherneti kaudu selliste seadmete nagu IP-kaamerad ja traadita juurdepääsupunktid, on lisatud konfigureeritavad toite hindamise strateegiad. Need strateegiad määravad, milliseid porte tuleb esimesena keelata, et vältida ülekoormust.
  • MCTP (Management Component Transport Protocol) protokolli rakendusse on lisatud paketihaldus väliste sõlmede kaudu vahe sõlmede (gateway-routing) kaudu. Näiteks allolevad reeglid suunavad paketid, mille identifikaator on 10 (Endpoint ID 10), seadme mctpi2c0 kaudu, kasutades aadressi 0x1d, mis on otse seotud sõlmega, mille identifikaator on 9. mctp route add 9 via mctpi2c0 mctp neigh add 9 dev mctpi2c0 lladdr 0x1d mctp route add 10 gw 9
  • UNIX-soketitele (AF_UNIX) on rakendatud võimalus SO_INC ja VSOCK aadressipere puhul võimalus SIOCINQ. Need rakendatud võimalused on sarnased TCP-le mõeldud TCP_INQ võimalusega ja võimaldavad juhtimisteate kaudu saada teavet soketis lugemiseks saadaval olevate baitide arvu kohta.
  • TCP puhul on rangelt järgitud kuulutatud vastuvõtu akna suurust, mis määrab andmete suuruse, mille saatmine on lubatud, enne kui teine osapool saadab ACK-kinnituse. Varasemalt töötles kernel andmeid, mis tulid üle kuulutatud vastuvõtu akna, kuid nüüd lõpetab see selle tegemise.
  • MPTCP (Multipath TCP) rakendusse on lisatud võimalus kasutada TCP_MAXSEG soketi valikut, et piirata saadetavate segmentide maksimaalset suurust. MPTCP on TCP protokolli laiendus, mis korraldab pakettide edastamist samaaegselt mitme marsruudi kaudu erinevate võrguliideste kaudu, mis on seotud erinevate IP-aadressidega.
  • Lisatud tugi TCP koormuse kontrollimise algoritmile DualPI2 (RFC 9332), mis võimaldab kasutada skaleeritavaid koormuse kontrollereid liiklusele, millel on kõrged teenuse kvaliteedi nõudmised (nt TCP-Prague ja DCTCP), ilma et see vähendaks klassikalise liikluse jõudlust, mille jaoks kasutatakse selliseid koormuse kontrollereid nagu Reno ja Cubic.
  • Lisatud sysctl "force_forwarding", mille kaudu saab aktiveerida liikluse suunamise valitud võrgu liidestel IPv6-ga.
  • Eemaldatud pakettide kaotuse määramise algoritmi SACK (Selective Acknowledgment) tugi, mis on kirjeldatud RFC 6675-s. See algoritm kuulutati 2018. aastal aegunuks. TCP-pakettide kaotuse määramiseks soovitatakse kasutada RACK-TLP algoritmi.
• Varustus
  • Jätkub Intel Xe arhidektuuril põhineva GPU drm-draiveri (Direct Rendering Manager) arendamine, mida kasutatakse Intel Arc seeria graafikakaartides ja integreeritud graafikas alates Tiger Lake protsessoritest. Uues versioonis on vaikimisi lisatud tugi Panthor Lake mikroarhidektuuril põhinevatele kiipidele ja WildCat Lake mikroarhidektuurile.
  • AMDGPU draiveris GFX9.x GPU jaoks on rakendatud Cleaner Shader mehhanismi tugi, mis tagab GPU mälu puhastamise enne selle uuesti kasutamist, et vältida andmelekkeid, mis jäävad pärast muu protsessi tööd. Parandatud ooterežiimi tugi. Lisatud suutlikkus uinuda keskkondades, kus on AMD SR-IOV. Parandatud taustvalgustuse juhtimist.
  • i915 draiveris on rakendatud drm_panic mehhanismi tugi, mis kuvab tõrgete korral sarnase "sinise ekraani". Lisatud tugi ekraanide kontrollerile, mida kasutatakse Wildcat Lake seeria kiipides.
  • Jätkub NVIDIA GSP-firmware'iga varustatud Nova draiveri komponentide integreerimine, mida kasutatakse alates NVIDIA GeForce RTX 2000 seeriast, mis põhinevad Turing mikroarhidektuuril. Draiver on kirjutatud Rust keeles. Uues versioonis on lisatud abstraktsioonikiht DMA töötlemiseks, rakendatud VBIOS parseerija, lisatud kood frame bufferi seadistamiseks ja tagatud kiirendatud laadimise tugi Falcon režiimis.
  • Adreno draiveris on lisatud Qualcomm Adreno x1-45 ja x1-85 GPU tugi.
  • msm draiveris on lisatud tugi Adreno SM8750 GPU ja videomälu (VM_BIND) seotud kaardistamise jaoks.
  • panfrost draiveris on lisatud Mali GPU tugi, mida kasutatakse Mediatek mt8370 SoC-des.
  • Lima draiverisse on lisatud GPU tugi, mida kasutatakse SoC Rockchip RK3528-s.
  • Lisatud on mtd (Memory Technology Devices) draiver, et pääseda juurde Intel GPU-sse integreeritud NVM-mälule.
  • Lisatud toetust ASoC helisüsteemidele: IMX WM8524, AMD ACP7.2, SoundWire ACP 7.1, Fairphone 4 & 5, Qualcomm QCS8275, Framework Laptop 13 (AMD Ryzen AI 300), CS35L41 HDA (kasutatav ASUS sülearvutites), Richtek RTQ9124, TI TAS5753, HP EliteBook x360 830 G6, EliteBook 830 G6, LG 16Z90R-A, HP 15-fc000. HD-audio kood on ümber korraldatud.
  • Lisatud tugi ARM-plaatidele, SoC-dele ja seadmetele: NVIDIA Tegra264, Marvell PXA1908 (esimene 64-bitine kiip Marvelli poolt nutitelefonide jaoks), CIX P1, Axiado AX3000, Sophgo SG2000 (kombineerib ARM ja RISC-V tuumad), Mediatek mt6572, exynos2200 (kasutatav Samsung Galaxy S22-s), Renesas R-Car V4M-7, TI am62d2 ja Sophgo sg2042, sülearvutid Mediatek mt8186 ja Qualcomm Snapdragon X1 baasil, nutitelefonid ja tahvelarvutid SoC-dega mt6572, tegra30 ja msm8976.

Samas on Ladina-Ameerika Vaba Tarkvara Fond loonud täiesti vaba Linuxi 6.17 tuuma versiooni — Linux-libre 6.17-gnu, mis on puhastatud tootja poolt piiratud komponendidega või koodilõikudega, mis sisaldavad mitte-vabu elemente. Versioonis 6.17 on uuendatud amdgpu, prueth, iwlwifi, btusb, pci mhi host, adreno a6xx, nova-core ja Intel AVS draiverite blobide puhastamise koodi. Puhastatud on blobide nimekirjad dts-failides (devicetree) ARM-kiipidele ja Intel IPU7-le. Uute pci hda draiverite blobide laadimine on neutraliseeritud. Blobide puhastamine QLogic infiniband draiveris, mis on tuumast eemaldatud, on lõpetatud.

Allikas: opennet.ru