कर्नेल रिलीज़ Linux 6.1

दो महीने के विकास के बाद, लिनस टॉरवाल्ड्स ने कर्नेल जारी किया। Linux 6.1. सबसे उल्लेखनीय परिवर्तनों में शामिल हैं: रस्ट भाषा में ड्राइवर और मॉड्यूल विकसित करने के लिए समर्थन, उपयोग किए गए मेमोरी पेजों को निर्धारित करने के तंत्र का आधुनिकीकरण, बीपीएफ प्रोग्राम के लिए एक विशेष मेमोरी मैनेजर, केएमएसएएन मेमोरी समस्या निदान प्रणाली, केसीएफआई (कर्नेल कंट्रोल-फ्लो इंटीग्रिटी) सुरक्षा तंत्र, और मेपल ट्री संरचना का परिचय।

नए संस्करण में 15115 डेवलपर्स के 2139 सुधार शामिल हैं, पैच का आकार 51 एमबी है, जो कर्नेल 2 और 6.0 के पैच के आकार से लगभग 5.19 गुना छोटा है। परिवर्तनों ने 13165 फ़ाइलों को प्रभावित किया, कोड की 716247 लाइनें जोड़ी गईं, 304560 लाइनें हटाई गईं। 45 में प्रस्तुत सभी परिवर्तनों में से लगभग 6.1% डिवाइस ड्राइवरों से संबंधित हैं, लगभग 14% परिवर्तन हार्डवेयर आर्किटेक्चर के लिए विशिष्ट कोड को अपडेट करने से संबंधित हैं, 14% नेटवर्क स्टैक से संबंधित हैं, 3% फ़ाइल सिस्टम से संबंधित हैं और 3% आंतरिक कर्नेल सबसिस्टम से संबंधित हैं।

कर्नेल 6.1 में मुख्य नवाचार:

• मेमोरी और सिस्टम सेवाएँ
  • ड्राइवर और कर्नेल मॉड्यूल विकसित करने के लिए रस्ट को दूसरी भाषा के रूप में जोड़ा गया है। रस्ट को सपोर्ट करने का मुख्य उद्देश्य मेमोरी के साथ काम करते समय त्रुटियों की संभावना को कम करके सुरक्षित और उच्च-गुणवत्ता वाले डिवाइस ड्राइवरों को लिखना आसान बनाना है। रस्ट सपोर्ट डिफ़ॉल्ट रूप से अक्षम है और कर्नेल के लिए अनिवार्य बिल्ड डिपेंडेंसी के रूप में रस्ट शामिल नहीं है। कर्नेल वर्तमान में पैच के एक न्यूनतम, सरलीकृत संस्करण का उपयोग करता है, जिसे 40 से घटाकर 13 लाइन कोड कर दिया गया है और यह रस्ट में लिखे गए एक सरल कर्नेल मॉड्यूल के निर्माण के लिए केवल न्यूनतम आवश्यक सुविधाएँ प्रदान करता है। भविष्य में, हम रस्ट-फॉर-ब्रांच से अन्य परिवर्तनों को पोर्ट करते हुए, मौजूदा कार्यक्षमता का धीरे-धीरे विस्तार करने की योजना बना रहे हैं।Linuxइसके समानांतर, प्रस्तावित बुनियादी ढांचे का उपयोग करके रस्ट में एनवीएमई ड्राइव, 9पी नेटवर्क प्रोटोकॉल और ऐप्पल एम1 जीपीयू के लिए ड्राइवर विकसित करने की परियोजनाएं चल रही हैं।
  • EFI के साथ AArch64, RISC-V और LoongArch आर्किटेक्चर पर आधारित सिस्टम के लिए, संपीड़ित कर्नेल छवियों को सीधे लोड करने की क्षमता को लागू किया गया है। कर्नेल छवियों को लोड करने, चलाने और अनलोड करने के लिए हैंडलर जोड़े गए हैं, जिन्हें सीधे EFI zboot से कॉल किया जाता है। EFI प्रोटोकॉल डेटाबेस से प्रोटोकॉल को इंस्टॉल करने और हटाने के लिए हैंडलर भी जोड़े गए हैं। पहले, अनपैकिंग एक अलग बूटलोडर द्वारा की जाती थी, लेकिन अब यह कर्नेल में ही एक हैंडलर द्वारा किया जा सकता है - कर्नेल छवि एक EFI एप्लिकेशन के रूप में बनाई जाती है।
  • रचना में बहु-स्तरीय मेमोरी प्रबंधन मॉडल के कार्यान्वयन के साथ पैच का एक हिस्सा शामिल है, जो विभिन्न प्रदर्शन विशेषताओं वाले मेमोरी बैंकों को अलग करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले पृष्ठों को सबसे तेज़ मेमोरी में रखा जा सकता है, और शायद ही कभी उपयोग किए जाने वाले पृष्ठों को अपेक्षाकृत धीमी मेमोरी में संग्रहीत किया जा सकता है। 6.1 कर्नेल ने धीमी मेमोरी में गहन रूप से उपयोग किए जाने वाले पृष्ठों के स्थान को निर्धारित करने के लिए एक तंत्र को अपनाया है ताकि उन्हें तेज़ मेमोरी में बढ़ावा दिया जा सके, और मेमोरी स्तरों और उनके सापेक्ष प्रदर्शन की एक सामान्य अवधारणा को भी लागू किया है।
  • इसमें MGLRU (मल्टी-जेनेरेशनल LRU) प्रणाली शामिल की गई है, जिसने पुराने दो-पंक्ति LRU (हाल ही में प्रयुक्त) कार्यान्वयन को बहु-स्तरीय संरचना से प्रतिस्थापित किया है, जो बेहतर ढंग से निर्धारित करता है कि कौन से मेमोरी पेज वास्तव में उपयोग में हैं और कौन से स्वैप विभाजन में भेजे जा सकते हैं।
  • ओरेकल इंजीनियरों द्वारा प्रस्तावित "मैपल ट्री" डेटा संरचना के लिए समर्थन जोड़ा गया है, जिसे "रेड-ब्लैक ट्री" संरचना के अधिक कुशल विकल्प के रूप में प्रस्तुत किया गया है। मैपल ट्री, बी-ट्री का एक प्रकार है जो रेंज इंडेक्सिंग का समर्थन करता है और कुशल कैश उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। आधुनिक प्रोसेसरकुछ मेमोरी प्रबंधन उपप्रणालियों को पहले ही मेपल ट्री में माइग्रेट कर दिया गया है, जिससे उनके प्रदर्शन पर सकारात्मक प्रभाव पड़ा है। भविष्य में, मेपल ट्री का उपयोग रेंज लॉकिंग को लागू करने के लिए किया जा सकता है।
  • BPF सबसिस्टम अब "विनाशकारी" BPF प्रोग्राम बनाने की क्षमता का समर्थन करता है, जो विशेष रूप से क्रैश_केएक्सईसी() को कॉल करके असामान्य समाप्ति आरंभ करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसे BPF प्रोग्राम किसी निश्चित समय पर क्रैश डंप के निर्माण को आरंभ करने के लिए डीबगिंग उद्देश्यों के लिए आवश्यक हो सकते हैं। BPF प्रोग्राम लोड करते समय विनाशकारी संचालन तक पहुँचने के लिए, BPF_F_DESTRUCTIVE ध्वज निर्दिष्ट किया जाना चाहिए, sysctl kernel.destructive_bpf_enabled सक्षम होना चाहिए, और CAP_SYS_BOOT अधिकार मौजूद होने चाहिए।
  • BPF प्रोग्राम में अब cgroup तत्वों की गणना करने की क्षमता है, साथ ही किसी विशिष्ट थ्रेड या कार्य के संसाधनों (फ़ाइलें, vma, प्रक्रियाएँ, आदि) की गणना करने की भी क्षमता है। उपयोगकर्ता रिंग बफ़र्स बनाने के लिए एक नया मैप प्रकार लागू किया गया है।
  • बीपीएफ कार्यक्रमों में मेमोरी आवंटित करने के लिए एक विशेष कॉल (मेमोरी एलोकेटर) जोड़ा गया, जो मानक kmalloc() की तुलना में बीपीएफ संदर्भ में अधिक सुरक्षित मेमोरी आवंटन प्रदान करता है।
  • परिवर्तनों के पहले भाग को एकीकृत कर दिया गया है, जो कि HID (मानव इंटरफेस डिवाइस) इंटरफेस के साथ इनपुट डिवाइसों के लिए ड्राइवर बनाने की क्षमता प्रदान करता है, जिसे BPF प्रोग्राम के रूप में क्रियान्वित किया गया है।
  • कर्नेल ने a.out निष्पादन योग्य फ़ाइल प्रारूप का समर्थन करने वाले कोड को पूरी तरह से हटा दिया है, जिसे रिलीज़ 5.1 में अप्रचलित घोषित कर दिया गया था और संस्करण 5.18 और 5.19 से शुरू होने वाले प्रमुख आर्किटेक्चरों के लिए अक्षम कर दिया गया था। a.out प्रारूप को उन सिस्टमों पर लंबे समय से अप्रचलित घोषित कर दिया गया है जिनमें Linuxऔर a.out फ़ाइलों का निर्माण आधुनिक उपकरणों द्वारा कॉन्फ़िगरेशन में समर्थित नहीं है। Linux डिफ़ॉल्ट रूप से। a.out फ़ाइलों के लिए लोडर को पूरी तरह से उपयोगकर्ता स्थान में कार्यान्वित किया जा सकता है।
  • लूंगसन 3 5000 प्रोसेसरों में प्रयुक्त लूंगआर्क अनुदेश सेट आर्किटेक्चर पर आधारित प्रणालियों और MIPS और RISC-V के समान एक नए RISC ISA को कार्यान्वित करने के लिए, प्रदर्शन मापन इवेंट (perf event), kexec, kdump और BPF JIT संकलन के लिए समर्थन कार्यान्वित किया गया है।
  • io_uring एसिंक्रोनस I/O इंटरफ़ेस एक नया मोड, IORING_SETUP_DEFER_TASKRUN प्रस्तुत करता है, जो रिंग बफर-संबंधी कार्य के निष्पादन को अनुप्रयोग द्वारा अनुरोध किए जाने तक अस्थायी रूप से स्थगित करने की अनुमति देता है, जिसका उपयोग कार्य के निष्पादन को बैच में करने और अनुचित समय पर अनुप्रयोग के पूर्वग्रहण के कारण विलंब की समस्याओं से बचने के लिए किया जा सकता है।
  • उपयोगकर्ता-स्थान प्रक्रियाओं को सामान्य मेमोरी पृष्ठों की एक श्रृंखला को पारदर्शी विशाल पृष्ठों के एक सेट में परिवर्तित करने की क्षमता दी गई है।
  • /dev/userfaultfd डिवाइस का कार्यान्वयन जोड़ा गया, जो फ़ाइल सिस्टम में एक्सेस अधिकारों का उपयोग करके userfaultfd() सिस्टम कॉल की कार्यक्षमता तक पहुँच को व्यवस्थित करने की अनुमति देता है। userfaultfd कार्यक्षमता उपयोगकर्ता स्थान में असंबद्ध मेमोरी पेज (पेज फ़ॉल्ट) तक पहुँचने के लिए हैंडलर बनाने की अनुमति देती है।
  • GNU मेक उपयोगिता संस्करण आवश्यकताओं को बढ़ा दिया गया है - अब कर्नेल बनाने के लिए कम से कम संस्करण 3.82 की आवश्यकता है।
• डिस्क सबसिस्टम, I/O और फ़ाइल सिस्टम
  • Btrfs फ़ाइल सिस्टम को महत्वपूर्ण प्रदर्शन अनुकूलन प्राप्त हुआ है, जिसमें FIEMAP ioctl कॉल के प्रदर्शन में परिमाण वृद्धि का क्रम शामिल है। io_uring का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए एसिंक्रोनस बफ़र्ड लेखन के लिए समर्थन जोड़ा गया है। "भेजें" ऑपरेशन को fs-verity द्वारा संरक्षित फ़ाइलों का समर्थन करने के लिए अपडेट किया गया है।
  • ext4 फ़ाइल सिस्टम में जर्नल रखरखाव और केवल पढ़ने के लिए संचालन से संबंधित प्रदर्शन अनुकूलन हैं।
  • ईआरओएफएस (एन्हांस्ड रीड-ओनली फाइल सिस्टम), जिसे रीड-ओनली मोड में पहुंच योग्य विभाजनों पर उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है, विभिन्न फाइल सिस्टम में डुप्लिकेट किए गए डेटा को संयुक्त रूप से संग्रहीत करने की क्षमता को कार्यान्वित करता है।
  • statx() सिस्टम कॉल में अब यह जानकारी देने की क्षमता है कि क्या किसी फ़ाइल पर प्रत्यक्ष I/O लागू किया जा सकता है।
  • FUSE (यूजर स्पेस में फाइलसिस्टम) सबसिस्टम को O_TMPFILE ध्वज के साथ अस्थायी फ़ाइलें बनाने का समर्थन करने के लिए अद्यतन किया गया है।
• वर्चुअलाइजेशन और सुरक्षा
  • CFI (नियंत्रण प्रवाह अखंडता) सुरक्षा तंत्र के कार्यान्वयन को प्रतिस्थापित किया गया है। यह अपरिभाषित व्यवहार के कुछ रूपों का पता लगाने के लिए प्रत्येक अप्रत्यक्ष फ़ंक्शन कॉल से पहले जाँच जोड़ता है जो संभावित रूप से सामान्य निष्पादन क्रम (नियंत्रण प्रवाह) के उल्लंघन का कारण बन सकता है, जो मेमोरी में संग्रहीत फ़ंक्शन पॉइंटर्स को संशोधित करने वाले शोषण के परिणामस्वरूप होता है। LLVM प्रोजेक्ट से मानक CFI कार्यान्वयन को एक ऐसे संस्करण से बदल दिया गया है जो Clang का उपयोग करने पर भी आधारित है, लेकिन विशेष रूप से निम्न-स्तरीय सबसिस्टम और ऑपरेटिंग सिस्टम कर्नेल की सुरक्षा के लिए अनुकूलित है। LLVM में, नया कार्यान्वयन Clang 16 रिलीज़ में पेश किया जाएगा और इसे "-fsanitize=kcfi" विकल्प द्वारा सक्षम किया जाएगा। नए कार्यान्वयन का मुख्य अंतर यह है कि यह लिंक-टाइम ऑप्टिमाइज़ेशन (LTO) से बंधा नहीं है और जंप टेबल में संदर्भों के साथ फ़ंक्शन पॉइंटर्स के प्रतिस्थापन की ओर नहीं ले जाता है।
  • एलएसएम मॉड्यूल के लिए (Linux सिक्योरिटी मॉड्यूल (Security Module) नेमस्पेस बनाने के लिए ऑपरेशनों को इंटरसेप्ट करने वाले हैंडलर बनाने की क्षमता प्रदान करता है।
  • बीपीएफ कार्यक्रमों में पीकेसीएस#7 डिजिटल हस्ताक्षरों के सत्यापन के लिए उपकरण प्रदान करता है।
  • /dev/random ने नॉन-ब्लॉकिंग मोड (O_NONBLOCK) में खुलने की क्षमता पुनः प्राप्त कर ली है, जिसे 5.6 कर्नेल में अनजाने में हटा दिया गया था।
  • x86 सिस्टम पर, जब कर्नेल सबसिस्टम मेमोरी पेजों को मैप करते हैं, तो एक चेतावनी जोड़ी गई है जो एक साथ निष्पादन और लेखन की अनुमति देते हैं। भविष्य में, हम इस तरह की मेमोरी मैपिंग को पूरी तरह से अक्षम करने की संभावना पर विचार कर रहे हैं।
  • कर्नेल में अप्रारंभीकृत मेमोरी उपयोग, साथ ही उपयोगकर्ता स्थान और डिवाइसों के बीच अप्रारंभीकृत मेमोरी लीक का पता लगाने के लिए KMSAN (कर्नेल मेमोरी सैनिटाइज़र) डिबगिंग तंत्र जोड़ा गया।
  • getrandom कॉल में उपयोग किए जाने वाले क्रिप्टोग्राफिक रूप से सुरक्षित छद्म-यादृच्छिक संख्या जनरेटर (CRNG) में सुधार किए गए हैं। ये बदलाव लेखक जेसन ए. डोनेनफेल्ड द्वारा तैयार किए गए हैं। वीपीएन WireGuard और इनका उद्देश्य छद्म-यादृच्छिक पूर्णांक निष्कर्षण की सुरक्षा में सुधार करना है।
• नेटवर्क सबसिस्टम
  • टीसीपी स्टैक में प्रत्येक नामस्थान के लिए अलग से सॉकेट हैश तालिकाओं का उपयोग करने की क्षमता (डिफ़ॉल्ट रूप से अक्षम) होती है, जो बड़ी संख्या में नामस्थानों वाले सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार कर सकती है।
  • विरासत DECnet प्रोटोकॉल का समर्थन करने के लिए कोड हटा दिया गया। API स्टब्स को उपयोगकर्ता स्थान के लिए छोड़ दिया गया है ताकि DECnet का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों को संकलित करने की अनुमति मिल सके, लेकिन ये अनुप्रयोग नेटवर्क से कनेक्ट नहीं हो पाएंगे।
  • नेटलिंक प्रोटोकॉल का दस्तावेजीकरण किया गया है।
• Оборудование
  • amdgpu ड्राइवर अब बहुत उच्च रिज़ॉल्यूशन का समर्थन करने वाले डिस्प्ले के साथ सूचना का आदान-प्रदान करते समय दोषरहित डेटा संपीड़न के लिए DSC (डिस्प्ले स्ट्रीम कम्प्रेशन) पासथ्रू का समर्थन करता है। AMD RDNA3 (RX 7000) और CDNA (इंस्टिंक्ट) प्लेटफ़ॉर्म का समर्थन करने के लिए काम जारी है। निम्नलिखित IP घटकों के लिए समर्थन जोड़ा गया है: DCN 3.2, SMU 13.x, NBIO 7.7, GC 11.x, PSP 13.x, SDMA 6.x, और GMC 11.x। amdkfd ड्राइवर (पोलारिस जैसे असतत AMD GPU के लिए) अब GFX 11.0.3 का समर्थन करता है।
  • i915 (Intel) ड्राइवर में Meteor Lake GPU के लिए समर्थन शामिल है। Meteor Lake और नए GPU के लिए DP 2.0 (DisplayPort) इंटरफ़ेस के लिए समर्थन प्रदान किया गया है। Alder Lake S माइक्रोआर्किटेक्चर पर आधारित वीडियो कार्ड के लिए पहचानकर्ता जोड़े गए हैं।
  • Apple Silicon, Intel SkyLake और Intel KabyLake प्रोसेसर में लागू ऑडियो सबसिस्टम के लिए समर्थन जोड़ा गया। CS35L41 HDA ऑडियो ड्राइवर अब स्लीप मोड का समर्थन करता है। Apple Silicon, AMD Rembrant DSPs, AMD Pink Sardine ACP 6.2, Everest ES8326, Intel Sky Lake और Kaby Lake, Mediatek MT8186, NXP i.MX8ULP DSPs, Qualcomm SC8280XP, SM8250, SM8450, और Texas Instruments SRC4392 से एकीकृत ऑडियो चिप्स के लिए ASoC (ALSA सिस्टम ऑन चिप) के लिए समर्थन जोड़ा गया
  • एलसीडी पैनल के लिए समर्थन जोड़ा गया: सैमसंग LTL101AL01, B120XAN01.0, R140NWF5 RH, डेंसिट्रोन DMT028VGHMCMI-1A TFT, AUO B133UAN02.1, IVO M133NW4J-R3, इनोलक्स N120ACA-EA1, AUO B116XAK01.6, BOE NT116WHM-N21, INX N116BCA-EA2, INX N116BCN-EA1, मल्टी-इनो टेक्नोलॉजी MI0800FT-9.
  • बैकाल-टी1 एसओसी में प्रयुक्त AHCI SATA नियंत्रकों के लिए समर्थन जोड़ा गया।
  • ब्लूटूथ चिप्स मीडियाटेक MT7921, इंटेल मैग्नेटर (CNVi, एकीकृत कनेक्टिविटी), रियलटेक RTL8852C, RTW8852AE और RTL8761BUV (एडिमैक्स BT-8500) के लिए समर्थन जोड़ा गया।
  • क्वालकॉम वायरलेस मॉड्यूल के लिए ath11k ड्राइवर को 160 मेगाहर्ट्ज रेंज में स्पेक्ट्रल स्कैनिंग का समर्थन करने के लिए अद्यतन किया गया है, मल्टी-थ्रेडेड NAPI को लागू किया गया है, और क्वालकॉम WCN6750 वाई-फाई चिप्स के लिए समर्थन में सुधार किया गया है।
  • पाइनफोन कीबोर्ड, इंटरटच टचपैड (थिंकपैड पी1 जी3), एक्स-बॉक्स एडेप्टिव कंट्रोलर, फीनिक्सआरसी फ्लाइट कंट्रोलर, वीआरसी-2 कार कंट्रोलर, डुअलसेंस एज कंट्रोलर, आईबीएम ऑपरेशन पैनल्स, एक्सबॉक्स वन एलीट रिमोट्स, एक्सपी-पेन डेको प्रो एस और इंटुओस प्रो स्मॉल (पीटीएच-460) टैबलेट्स के लिए ड्राइवर जोड़े गए।
  • क्रिप्टोग्राफिक एक्सेलेरेटर Aspeed HACE (हैश और क्रिप्टो इंजन) के लिए ड्राइवर जोड़ा गया।
  • इंटेल मेटियोर लेक के एकीकृत थंडरबोल्ट/यूएसबी4 नियंत्रकों के लिए समर्थन जोड़ा गया।
  • सोनी एक्सपीरिया 1 IV, सैमसंग गैलेक्सी E5, E7 और ग्रैंड मैक्स, पाइन64 पाइनफोन प्रो स्मार्टफोन के लिए समर्थन जोड़ा गया।
  • ARM SoC और बोर्ड के लिए समर्थन जोड़ा गया: AMD DaytonaX, Mediatek MT8186, Rockchips RK3399 और RK3566, TI AM62A, NXP i.MX8DXL, Renesas R-Car H3Ne-1.7G, Qualcomm IPQ8064-v2.0, IPQ8062, IPQ8065, Kontron SL/BL i.MX8MM OSM-S, MT8195 (Acer Tomato), Radxa ROCK 4C+, NanoPi R4S Enterprise Edition, JetHome JetHub D1p. SoC Samsung, Mediatek, Renesas, Tegra, Qualcomm, Broadcom और NXP के लिए ड्राइवर अपडेट किए गए.

इसी समय, लैटिन अमेरिकी फ्री सॉफ्टवेयर फाउंडेशन ने पूरी तरह से मुफ्त कर्नेल 6.1 का एक संस्करण बनाया। Linux-libre 6.1-gnu, फर्मवेयर और ड्राइवर तत्वों से मुक्त न होने वाले घटकों या प्रतिबंधित दायरे वाले कोड अनुभागों को हटाकर साफ किया गया है। इस रिलीज़ में AArch64-आधारित प्रोसेसर वाले विभिन्न Qualcomm और MediaTek SoCs के लिए नए rtw8852b ड्राइवर और DTS फ़ाइलों की सफाई शामिल है। amdgpu, i915, brcmfmac, r8188eu, rtw8852c और Intel ACPI ड्राइवरों और सबसिस्टम के लिए Blob क्लीनअप कोड को अपडेट किया गया है। tm6000 TV कार्ड, cpia2 v4l, sp8870 और av7110 के पुराने ड्राइवरों की सफाई को समायोजित किया गया है।

स्रोत: opennet.ru