{"id":102933,"date":"2022-01-10T15:36:38","date_gmt":"2022-01-10T13:36:38","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/%d1%80%d0%b5%d0%bb%d0%b8%d0%b7-%d1%8f%d0%b4%d1%80%d0%b0-linux-5-16"},"modified":"2022-01-10T15:36:38","modified_gmt":"2022-01-10T13:36:38","slug":"reliz-yadra-linux-5-16","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/news\/reliz-yadra-linux-5-16","title":{"rendered":"Linuxi tuuma 5.16 v\u00e4ljaanne","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
P\u00e4rast kahte kuud arendust tutvustas Linus Torvalds Linuxi 5.16 tuuma v\u00e4ljalaskmist. Toodud muudatustest on k\u00f5ige t\u00e4helepanuv\u00e4\u00e4rsemad: s\u00fcsteemikutse futex_waitv Windowsi m\u00e4ngude j\u00f5udluse parandamiseks Wine'is, vigade j\u00e4lgimine failis\u00fcsteemis fanotify kaudu, foliantide kontseptsioon m\u00e4luhalduses, AMX protsessori k\u00e4su kasutamise tugi, m\u00e4lu reserveerimise v\u00f5imalus v\u00f5rgu sokettide jaoks, netfilteris toetatakse paketide klassifitseerimist \u201eegress\u201d faasis, DAMON alams\u00fcsteemi kaasamine mitteaktiivsete m\u00e4lualade ennetamiseks, kirjutamis\u00fclesannete \u00fclekoormuse t\u00f6\u00f6tlemise paranemine ja toetus paljude seadmete k\u00f5vaketastele. <\/p>\n
Uude versiooni on lisatud 15415 parandust 2105 arendajalt, pat\u0161i suurus on 45 MB (muudatused puudutasid 12023 faili, lisati 685198 koodirida, kustutati 263867 rida). Umbes 44% k\u00f5ikidest 5.16 muudatustest on seotud seadme draiveritega, umbes 16% muudatustest puudutab riistvara arhitektuuridele spetsiifilise koodi v\u00e4rskendamist, 16% on seotud v\u00f5rgu koodekiga, 4% -ga failis\u00fcsteemidega ja 4% tuuma sisemiste alams\u00fcsteemidega. <\/p>\n
Peamised uuendused tuumas 5.16: <\/p>\n
\n
Disski alams\u00fcsteem, sisend\/v\u00e4ljund ja failis\u00fcsteemid<\/b>\n
\n
Fanotify mehhanismile on lisatud vahendid failis\u00fcsteemi oleku j\u00e4lgimiseks ja vigade tekkimise j\u00e4lgimiseks. Vigade teave edastatakse uue s\u00fcndmust\u00fc\u00fcbi kaudu - FAN_FS_ERROR, mida saavad p\u00fc\u00fcda kasutusruumi j\u00e4lgimiss\u00fcsteemid, et kiiresti teavitada administraatoreid v\u00f5i k\u00e4ivitada taastamisprotsesse. Kaskadiseeruva vea tekkimise korral tagab fanotify esimese vea teate edastamise koos probleemide koguarvuga, et h\u00f5lbustada edasist t\u00f5rgeanal\u00fc\u00fcsi. Vigade j\u00e4lgimise tugi on praegu rakendatud ainult Ext4 failis\u00fcsteemile.\n
Parandatud on kirjutamis\u00fclekande \u00fclekoormuse t\u00f6\u00f6tlemist, mis tekib siis, kui kirjutamise tehingute maht \u00fcletab salvestusseadmest saadud l\u00e4bilaskev\u00f5ime ja s\u00fcsteem peab blokeerima kirjutamisprotsessi p\u00e4ringud, kuni juba saadetud p\u00e4ringute t\u00e4itmine on l\u00f5petatud. Uues versioonis on t\u00e4ielikult \u00fcmber tehtud tuuma mehhanism, mida kasutatakse \u00fclekoormuse ja \u00fclesannete blokeerimise teate saamiseks, kuna vana rakenduse puhul esines probleeme kirjutamis\u00fclekande t\u00f6\u00f6tlemise ja m\u00e4lu lehek\u00fclgede vahetamise vahel, kui s\u00fcsteemis oli m\u00e4lupuudus.\n
Btrfs-ile on lisatud seadmete tsoonimise tehnoloogia (Zoned Namespace) tugi, mida kasutatakse k\u00f5vaketastes v\u00f5i NVMe SSD-des andmete salvestusruumi jagamiseks tsoonideks, mis koosnevad plokkide v\u00f5i sektorite gruppidest, kuhu on lubatud andmeid lisada vaid j\u00e4rjestikku, v\u00e4rskendades kogu bloki gruppi. Samuti on tehtud v\u00e4ikeseid optimiseerimisi inode'i logimise osas, mis on parandanud l\u00e4bilaskvust dbenchi testimisel 3% v\u00f5rra ning v\u00e4hendanud viivitusi 11%. On \u00fcmber tehtud kataloogide logimise mehhanism, et suurendada efektiivsust v\u00e4hendades otsingu- ja blokeerimisoperatsioonide arvu puu sees. Elementide sisestamine btree struktuuri kogusaatmisre\u017eiimis on kiirem (massilise sisestamise aeg on v\u00e4henenud 4% ja kustutamine 12%). Lisatud piiratud tugi kokkusurumise kasutamiseks mittet\u00e4ielike lehek\u00fclgede kirjutamisel ja all-lehek\u00fclgede defragmenteerimise v\u00f5imalus. Valmistoodud on toetust teise versiooni protokolli lisamiseks k\u00e4sklusele \u201esend\u201d.\n
XFS-faili s\u00fcsteemis on m\u00e4lu tarbimist v\u00e4hendatud, kasutades sageli kasutatavate elementide jaoks eraldi slab-vahem\u00e4lusid ja v\u00e4hendades teatud andmestruktuure.\n
Ext4-faili s\u00fcsteemis on tehtud vaid veaparandusi ja t\u00e4psemat viivitusega Inode-tabeli algatamise parameetrite arvutamist.\n
Blokiseadmestikul on rakendatud optimeerimisi, mis v\u00f5imaldavad oluliselt t\u00f5hustada operatsioonide sidumist CPU tuumadega.\n
Lisatud on algtugi mitme s\u00f5ltumatu ajamiga k\u00f5vakettadele (multi-actuator), mis v\u00f5imaldab korraga juurdep\u00e4\u00e4su mitmele sektorile erinevates magnetplaadi tsoonides.\n
Lisaud uusi ioctl-k\u00e4sku CDROM_TIMED_MEDIA_CHANGE optiliste ketaste draivi meedia vahetuse s\u00fcndmuste tuvastamiseks.\n
EROFS (Enhanced Read-Only File System) faili s\u00fcsteemi on lisatud v\u00f5imalus t\u00f6\u00f6tada mitme salvestusseadmestiku peal. Erinevad seadmed v\u00f5ivad olla peegeldatud \u00fchte 32-bitisesse plokkide aadressiruumi. Samuti on lisatud LZMA algoritmi abil tihendamise tugi.\n
F2FS-is on lisatud montaa\u017ei valikud, et hallata failide fragmenteerimist salvestuses (n\u00e4iteks fragmentidega salvestuste optimeerimise t\u00f5rkeotsimiseks).\n
CEPH-is on vaikimisi lisatud kataloogide loomise ja kustutamise toimingud as\u00fcnkroonses re\u017eiimis (vana k\u00e4itumise tagasiv\u00f5tmiseks tuleks mountimisel kasutada lippu \u2018-o wsync\u2019). Lisatud on meetmete j\u00e4lgimise j\u00e4lgimine, et j\u00e4lgida v\u00e4liste objektide kopeerimise toiminguid.\n
CIFS-is on lisatud montaa\u017ei parameeter tcpnodelay, mille korral m\u00e4\u00e4ratakse v\u00f5rgu soketi re\u017eiim tcp_sock_set_nodelay, mis keelab TCP-stiilis j\u00e4rjekorra t\u00e4itmist. Samuti on lisatud toetus pesastatud DFS Linkide (jagatud failis\u00fcsteem) \u00fcmbermontaa\u017eimisele.\n
Lisatud toetust p\u00e4ringute l\u00f5petamiseks plokkseadmest partii re\u017eiimis. Muudatuse testimine on n\u00e4idanud juhuslike lugemisoperatsioonide intensiivsuse suurendamist Optane'i andmekandjatelt 6,1 miljonilt IOPS-ilt 6,6 miljonile IOPS-ile \u00fche CPU tuuma kohta. <\/ul>\n
M\u00e4lu ja s\u00fcsteemiteenused<\/b>\n
\n
Lisatud on uus s\u00fcsteemi kutse futex_waitv, mis v\u00f5imaldab j\u00e4lgida mitme f\u00fctiksi olekut \u00fche s\u00fcsteemi kutse kaudu. Antud v\u00f5imalus sarnaneb Windowsis olemasolevale funktsioonile WaitForMultipleObjects, mille emuleerimine futex_waitv kaudu v\u00f5ib olla kasulik Windowsi m\u00e4ngude j\u00f5udluse t\u00f5stmiseks, mis t\u00f6\u00f6tavad Wine'i v\u00f5i Proton'i all. Lisaks saab samaaegset f\u00fctiksite ooteolekut rakendada ka m\u00e4ngude p\u00f5hi\u00fclesannete j\u00f5udluse optimeerimiseks Linuxis.\n
On teostatud m\u00e4lu lehtede foliantide (page folios) kontseptsioon, mille kasutamine m\u00f5nes tuumade alams\u00fcsteemis v\u00f5imaldab kiirendada m\u00e4lu haldamist t\u00fc\u00fcpiliste koormuste korral. Praegu on p\u00f5hialams\u00fcsteem, mis haldab m\u00e4lu tuumas, juba foliantide kasutusele v\u00f5tnud ja rakendatud lehe vahem\u00e4lu, tulevikus on plaanis edastada ka failis\u00fcsteemide \u00fcleminek. Tulevikus on plaanis lisada ka mitmeleheline foliantide toetus tuumale.\n
Foliandid meenutavad \u00fchendatud m\u00e4lu lehti (compound pages), kuid eristuvad parema semantika ja arusaadavama t\u00f6\u00f6korralduse poolest. S\u00fcsteemse m\u00e4lu haldamiseks jagatakse saadaval olev RAM m\u00e4lulehtedeks, mille suurus s\u00f5ltub arhitektuurist, kuid x86 s\u00fcsteemides m\u00f5\u00f5detakse neid kilobaitides (tavaliselt 4096 baiti). Kaasaegsed s\u00fcsteemid on varustatud k\u00fcmnete gigabaitidega RAM-iga, mis raskendab m\u00e4lu haldamist tohutu hulga m\u00e4lulehtede t\u00f6\u00f6tlemise vajaduse t\u00f5ttu. Lehtede arvu v\u00e4hendamiseks rakendati varem s\u00fcdamikus \u00fchendatud lehtede kontseptsioon (compound pages), mis h\u00f5lmas struktuure, mis katab rohkem kui \u00fche f\u00fc\u00fcsilise m\u00e4lulehe. Kuid \u00fchendatud m\u00e4lulehtede k\u00e4sitlemise API j\u00e4ttis soovida ja tekitas lisakulusid. <\/p>\n
\u00dclesande planeerijasse on lisatud t\u00f6\u00f6tleja, mis arvestab CPU vahem\u00e4lu klastritega. M\u00f5nedes protsessorites, nagu Kunpeng 920 (ARM) ja Intel Jacobsville (x86), v\u00f5ib teatud arv CPU tuumasid, tavaliselt 4, jagada L3 v\u00f5i L2 vahem\u00e4lu. Selliste topoloogiate arvestamine v\u00f5ib m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rselt parandada \u00fclesannete jaotamise efektiivsust CPU tuumade vahel \u00fclesande planeerijas, kuna \u00fclesannete liigutamine \u00fche CPU klastrisse suurendab m\u00e4lu p\u00e4\u00e4sukaptsiteeti ja v\u00e4hendab konkurentsi vahem\u00e4lu puhul.\n
Lisatud on AMX (Advanced Matrix Extensions) k\u00e4sud, mis on rakendatud tulevastel Intel Xeon Scalable serveri protsessoritel, mille koodnimi on Sapphire Rapids. AMX pakub uusi seadistatavaid registreid TMM \u201eTILE\u201d ja k\u00e4ske nende registrite andmetega manipuleerimiseks, n\u00e4iteks TMUL (Tile matrix MULtiply) maatriksite korrutamiseks.\n
Lisasime mitu uut funktsionaalsust, mis p\u00f5hinevad eelmisel versioonil lisatud DAMON (Data Access MONitor) tilkadel, mis v\u00f5imaldavad j\u00e4lgida andmete juurdep\u00e4\u00e4su m\u00e4lus, seondudes valitud protsessiga, mis t\u00f6\u00f6tab kasutajaruumi. N\u00e4iteks v\u00f5imaldab s\u00fcsteem anal\u00fc\u00fcsida, millistele m\u00e4lupiirkondadele protsess on kogu oma t\u00f6\u00f6perioodil ligi p\u00e4\u00e4senud ja millised m\u00e4lupiirkonnad on kasutamata j\u00e4\u00e4nud.\n
\n
DAMON_RECLAIM tuvastamiseks ja m\u00e4lualasuste v\u00e4lja t\u00f5ukamiseks, mida ei ole kasutatud. Mehhanismi saab kasutada ennetava pehme m\u00e4lu lehe v\u00e4lja t\u00f5ukamise jaoks, kui vaba m\u00e4lu hakkab otsa saama.\n
DAMOS (Data Access Monitoring-based Operation Schemes) m\u00e4\u00e4ratud madvise() operatsioonide rakendamiseks, nagu t\u00e4iendava vaba m\u00e4lu vabastamine, protsessi m\u00e4lualasustele, mille puhul registreeritakse kindel ligip\u00e4\u00e4suta sagedus. DAMOSe parameetrite seadistamine toimub debugfs kaudu.\n
F\u00fc\u00fcsilise aadressiruumi j\u00e4lgimise v\u00f5imalus (varem sai j\u00e4lgida ainult virtuaalseid aadresse). <\/ul>\n
Zstd kokkusurumismehhanismi teostust on uuendatud versioonini 1.4.10, mis on m\u00e4rgatavalt parandanud erinevate tuuma alams\u00fcsteemide j\u00f5udlust, kus kokkusurumist kasutatakse (n\u00e4iteks tuumapildi lahtipakkimine on kiirenenud 35%, lahtipakkimise j\u00f5udlus Btrfs-is ja SquashFS-is on paranenud 15% ja ZRAM-is 30%). Alguses kasutas tuum eraldi zstd teostust, mis p\u00f5hines 1.3.1 versioonil, mis on v\u00e4lja antud \u00fcle kolme aasta tagasi ja ei sisaldanud paljusid olulisi optimeerimisi. Lisaks \u00fcleminekule v\u00e4rskele versioonile lihtsustab lisatud pat\u0161 ka s\u00fcnkroonimist zstd upstream harudega, v\u00f5imaldades genereerida koodi tuumale otse zstd p\u00f5hirepositooriumist. Tulevikus plaanitakse tuuma zstd koodi uuendada vastavalt uute zstd teegi versioonide ilmumisele.\n
eBPF alams\u00fcsteemi on tehtud palju parandusi. BPF-programmidest saab kutsuda kernelimoodulite funktsioone. K\u00e4ideldud on bpf_trace_vprintk() funktsioon, mis erineb bpf_trace_printk() funktsioonist, v\u00f5imaldades korraga edastada rohkem kui kolm argumenti. Uus andmestruktuur (BPF kaart) ehk bloom filter on lisatud, mis kasutab sama nime kandvat t\u00f5en\u00e4osuslikku andmestruktuuri, et m\u00e4\u00e4rata, kas element komplekti kuulub. Uus atribuuti BTF_KIND_TAG on lisatud, mida saab rakendada BPF-programmides funktsioonide parameetritesse siltide seostamiseks, et lihtsustada vigade avastamist kasutajate programmides. Libbpf lubab luua oma .rodata.*\/.data.* sektsioone, samuti on realiseeritud uprobe ja kprobe j\u00e4lgimise s\u00fcndmuste tugi, ning lisatud on API, mis v\u00f5imaldab kopeerida k\u00f5iki BTF t\u00fc\u00fcpe \u00fchest objektist teise. AF_XDP tugi on viidud libbpf-ist eraldi raamatukokku libxdp. MIPS arhitektuuri jaoks on realiseeritud BPFi virtuaalmasina JIT-kompilaator.\n
ARM64 arhitektuuri jaoks on rakendatud ARMv8.6 laienduste tugi, sealhulgas need, mis v\u00f5imaldavad s\u00fcsteemiregistrite esitlemise automaatset s\u00fcnkroniseerimist ilma ISB k\u00e4skude kasutamiseta.\n
PA-RISC arhitektuurile on rakendatud KFENCE mehhanismi, et tuvastada m\u00e4lut\u00f6\u00f6tluse vigu, samuti on lisatud KCSAN-i konkurentsiseisundite detektori tugi.\n
N\u00fc\u00fcd on v\u00f5imalik seadistada tracefsi juurdep\u00e4\u00e4su \u00f5igusi eraldi kasutajate ja r\u00fchmade tasemel, v\u00f5imaldades n\u00e4iteks, et j\u00e4lgimisvahenditele p\u00e4\u00e4sevad ligi vaid teatud grupi liikmed. <\/ul>\n
Virtualiseerimine ja turvalisus<\/b>\n
\n
Io_uring ja seadme-mapper alams\u00fcsteemides on toetatud auditis\u00fcndmuste genereerimist. Io_uring v\u00f5imaldab juurdep\u00e4\u00e4su haldamist LSM moodulite kaudu. Lisatud on v\u00f5imalus auditeerida s\u00fcsteemikutsumist openat2().\n
Tuuma kood on t\u00e4ielikult vabastatud katkematutest jaotustest case switch'is (ilma return'i v\u00f5i break'ita iga case ploki j\u00e4rel). Tuuma koostamisel on n\u00fc\u00fcd v\u00f5imalik rakendada re\u017eiimi \u201e-Wimplicit-fallthrough\u201d.\n
Tugevdatud on piiride kontrolli muutusi memcpy() funktsiooni k\u00e4itamise ajal.\n
Io_uring as\u00fcnkroonse sisendi\/v\u00e4ljundi liideses on rakendatud v\u00f5imalus kasutada sisendi\/v\u00e4ljundi operatsioonidel turvapoliitikaid, mida m\u00e4\u00e4ratlevad SELinux ja Smack moodulid.\n
IMA (Integrity Measurement Architecture) alams\u00fcsteemis on rakendatud v\u00f5imalus rakendada reegleid, mis p\u00f5hinevad grupi identifikaatoril (GID), millele fail kuulub v\u00f5i kuhu kuulub failiga suhtlev kasutaja, et aidata v\u00e4listel teenustel tuvastada tuumamoodulite alams\u00fcsteemide olek ja kindlustada nende autentsus.\n
M\u00f5ned t\u00e4iendavad seccomp() kaitsemehanismid, et kaitsta Spectre r\u00fcnnakute eest, on vaikimisi keelatud, kuna neid peeti liigseteks ja oluliselt ei suurendanud turvalisust, kuid negatiivselt m\u00f5jutasid j\u00f5udlust. Retpoline kaitse rakendamist on \u00fcle vaadatud.\n
Cryptoloop mehhanismi rakendus on eemaldatud, selle asemel tulid 2004. aastal dm-crypt, mis toetab vajadusel samu algoritme.\n
Vaikimisi on eBPF alams\u00fcsteemile keelatud mitteprivileegitud juurdep\u00e4\u00e4s. Muudatus on tehtud, et v\u00e4ltida BPF-programmide kasutamist k\u00fclgvoolu r\u00fcnnakute kaitse ringimiseks. Vajadusel v\u00f5ib administraator v\u00f5imaldada eBPF kasutamist mitteprivileegitud kasutajatele.\n
ACRN h\u00fcperviisorisse, mis on loodud reaalajas \u00fclesannete t\u00e4itmiseks ja kriitilistes s\u00fcsteemides kasutamiseks, on lisatud tugi virtuaalsete seadmete loomisele\/kustutamisele ja MMIO seadmete \u00fclekandmisele.\n
Kr\u00fcptomootorisse on lisatud KPP (Key-agreement Protocol Primitives) m\u00e4\u00e4ratluste tugi, mis lihtsustab kr\u00fcptos\u00fcsteemide draiverite arendamise loogikat.\n