{"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\/hr\/blog\/news\/reliz-yadra-linux-5-16","title":{"rendered":"Izlazak jezgre Linux 5.16","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Nakon dva mjeseca razvoja, Linus Torvalds je predstavio verziju jezgre Linux 5.16. Me\u0111u najistaknutijim promjenama su: sistemski poziv futex_waitv za pobolj\u0161anje performansi Windows igara u Wine-u, pra\u0107enje gre\u0161aka u datote\u010dnom sustavu putem fanotify-a, koncept folijanta u sustavu upravljanja memorijom, podr\u0161ka za procesorske instrukcije AMX, mogu\u0107nost rezervacije memorije za mre\u017ene sokete, podr\u0161ka u netfilter-u za klasifikaciju paketa u fazi 'egress', kori\u0161tenje podsustava DAMON za proaktivno izbacivanje neiskori\u0161tenih podru\u010dja memorije, pobolj\u0161anja u obradi optere\u0107enja pri velikim operacijama pisanja, te podr\u0161ka za vi\u0161ediskovne tvrde diskove. <\/p>\n
U novu verziju uklju\u010dena su 15415 ispravki od 2105 programera, veli\u010dina zakrpe iznosi 45 MB (promjene su se odnosile na 12023 datoteke, dodano je 685198 linija koda, a uklonjeno 263867 linija). Oko 44% svih predstavljenih promjena u 5.16 odnosilo se na upravlja\u010dke programe, otprilike 16% promjena se odnosi na a\u017euriranje specifi\u010dnog koda za hardverske arhitekture, 16% na mre\u017eni stog, 4% na datote\u010dne sustave, a 4% na unutarnje podsustave jezgre. <\/p>\n
Glavne novosti u jezgri 5.16: <\/p>\n
\n
Sistem diska, ulaz\/izlaz i datote\u010dni sustavi<\/b>\n
\n
U mehanizam fanotify dodani su alati za pra\u0107enje stanja datote\u010dnog sustava i otkrivanje gre\u0161aka. Informacije o gre\u0161kama se prenose putem novog tipa doga\u0111aja \u2013 FAN_FS_ERROR, koji se mogu presresti u korisni\u010dkom prostoru sustava za pra\u0107enje radi pravovremenog obavje\u0161tavanja administratora ili pokretanja postupaka oporavka. U slu\u010daju kaskadnog nastanka serije gre\u0161aka, fanotify osigurava dostavu poruke o prvoj gre\u0161ci zajedno s ukupnim broja\u010dem problema, kako bi se pojednostavilo kasnije rasvjetljavanje uzroka kvara. Podr\u0161ka za pra\u0107enje gre\u0161aka trenutno je implementirana samo za FS Ext4.\n
Pobolj\u0161ana obrada preoptere\u0107enja tijekom izvr\u0161enja operacija pisanja (write congestion), koja se javlja kada obim operacija pisanja prema\u0161uje propusnost ure\u0111aja za pohranu i sustav je prisiljen blokirati zahtjeve procesa za pisanje do zavr\u0161etka izvr\u0161enja ve\u0107 poslanih zahtjeva. U novoj verziji potpuno je redizajniran mehanizam jezgre koji se koristi za dobivanje informacija o nastanku preoptere\u0107enja i blokiranja zadataka, jer su u staroj implementaciji zabilje\u017eeni problemi s uskla\u0111ivanjem obrade preoptere\u0107enja pisanja s izbacivanjem stranica memorije u swap prostor pri nedostatku memorije u sustavu.\n
U Btrfs je implementirana podr\u0161ka za tehnologiju zoniranja ure\u0111aja (Zoned Namespace), koja se koristi u tvrdim diskovima ili NVMe SSD-ima za podjelu prostora za pohranu u zone koje se sastoje od grupa blokova ili sektora, u koje je dozvoljeno samo sekvencijalno dodavanje podataka uz a\u017euriranje cijele grupe blokova. Tako\u0111er, uvedene su male optimizacije logiranja inoda, \u0161to je omogu\u0107ilo pobolj\u0161anje propusnosti u dbench testu za 3% i smanjenje latencije za 11%. Preure\u0111en je mehanizam logiranja direktorija, pri \u010demu je smanjen broj operacija pretra\u017eivanja i zaklju\u010davanja u stablu radi pobolj\u0161anja u\u010dinkovitosti. Ubrzana je umetanja elemenata u btree strukturu u serijskom re\u017eimu (vrijeme masovnog umetanja elemenata smanjeno je za 4%, dok je vrijeme brisanja smanjeno za 12%). Dodana je ograni\u010dena podr\u0161ka za kori\u0161tenje kompresije prilikom zapisivanja nepunih stranica, kao i mogu\u0107nost defragmentacije podstranica (subpage). Pripremljena je podr\u0161ka za uklju\u010divanje druge verzije protokola za naredbu «send».\n
U datote\u010dnom sustavu XFS smanjena je potro\u0161nja memorije kori\u0161tenjem zasebnih slab cache-ova za \u010desto kori\u0161tene elemente i smanjenjem odre\u0111enih struktura podataka.\n
U datote\u010dnom sustavu Ext4 zabilje\u017eene su samo ispravke gre\u0161aka i to\u010dnije izra\u010dunavanje parametara odgo\u0111enog inicijaliziranja Inode tablice.\n
Na razini blokovnih ure\u0111aja implementirane su optimizacije koje zna\u010dajno pove\u0107avaju u\u010dinkovitost vezivanja operacija uz CPU jezgri.\n
Dodana je po\u010detna podr\u0161ka za tvrde diskove s vi\u0161estrukim neovisnim ure\u0111ajima (multi-actuator), \u0161to omogu\u0107uje istovremeni pristup vi\u0161e sektora u razli\u010ditim zonama magnetske plo\u010de.\n
Dodana je nova ioctl komanda CDROM_TIMED_MEDIA_CHANGE za prepoznavanje doga\u0111aja promjene medija u opti\u010dkom pogonu.\n
Sustavu datoteka EROFS (Enhanced Read-Only File System) dodana je mogu\u0107nost rada preko vi\u0161e ure\u0111aja za pohranu. Razli\u010diti ure\u0111aji mogu biti prikazani unutar jednog 32-bitnog adresnog prostora blokova. Tako\u0111er je dodana podr\u0161ka za kompresiju pomo\u0107u LZMA algoritma.\n
U F2FS datote\u010dnom sustavu dodane su opcije monta\u017ee za upravljanje fragmentacijom datoteka prilikom pohrane (npr. za otklanjanje pogre\u0161aka u optimizaciji rada s fragmentiranim pohranjivanjem).\n
U CEPH su po defaultu uklju\u010dene operacije stvaranja i brisanja direktorija u asynchronous na\u010dinu rada (za vra\u0107anje starog pona\u0161anja, prilikom montiranja potrebno je koristiti opciju ‘-o wsync’). Dodano je vo\u0111enje metrika koje prate operacije kopiranja vanjskih objekata.\n
U CIFS je dodana opcija monta\u017ee tcpnodelay, koja za mre\u017eni soket postavlja na\u010din tcp_sock_set_nodelay, onemogu\u0107avaju\u0107i \u010dekanje na popunjavanje reda u TCP steku. Tako\u0111er je dodana podr\u0161ka za ugnije\u017edene DFS Link (Distributed File System) prilikom ponovno monta\u017ee.\n
Dodana je podr\u0161ka za zavr\u0161avanje zahtjeva na blok ure\u0111aju u paketnom re\u017eimu. Testiranje promjene pokazalo je pove\u0107anje intenziteta izvo\u0111enja operacija nasumi\u010dnog \u010ditanja s Optane ure\u0111aja s 6.1 na 6.6 milijuna IOPS na jednom CPU jezgru. <\/ul>\n
Memorija i sistemske usluge<\/b>\n
\n
Dodana je nova sistemska funkcija futex_waitv koja omogu\u0107uje pra\u0107enje stanja vi\u0161e futexa jednim sistemskim pozivom. Ova mogu\u0107nost podsje\u0107a na funkcionalnost WaitForMultipleObjects dostupnu u Windowsu, a emulacija iste putem futex_waitv mo\u017ee biti korisna za pobolj\u0161anje performansi Windows igara pokretnih pod Wine ili Proton. Dodatno, istovremeno \u010dekanje na futexe mo\u017ee se koristiti i za optimizaciju performansi doma\u0107ih verzija igara za Linux.\n
Implementirana je koncepcija memorijskih stranica (page folios), \u010dija \u0107e upotreba u nekim podsistemima jezgre omogu\u0107iti br\u017ee upravljanje memorijom pod standardnim optere\u0107enjima. Trenutno je glavna podsistem za upravljanje memorijom u jezgri ve\u0107 prevedena na folio, kao i implementacija stranice predmemorije, dok je u budu\u0107nosti planirana konverzija datote\u010dnih sistema. Tako\u0111er, planira se dodati podr\u0161ka za vi\u0161estruke folio stranice u jezgru.\n
Foliji podsje\u0107aju na spojene memorijske stranice (compound pages), ali se razlikuju pobolj\u0161anom semantikom i jasnijom organizacijom rada. Za upravljanje sistemskom memorijom, dostupni RAM se dijeli na memorijske stranice \u010dija veli\u010dina ovisi o arhitekturi, ali se na x86 sistemima obi\u010dno mjeri u kilobajtima (obi\u010dno 4096 bajtova). Savremeni sistemi dolaze sa desetinama gigabajta RAM-a, \u0161to ote\u017eava upravljanje memorijom zbog potrebe obrade ogromnog broja memorijskih stranica. Da bi se smanjio broj stranica, ranije je u jezgru implementirana koncepcija spojenih stranica (compound pages) sa strukturama koje obuhvataju vi\u0161e od jedne fizi\u010dke memorijske stranice. Me\u0111utim, API za manipulaciju spojenim memorijskim stranicama ostavljao je mnogo \u017eelja i dovodio do dodatnih tro\u0161kova. <\/p>\n
U planifikator zadataka dodan je procesor koji uzima u obzir klasterizaciju ke\u0161a u CPU-u. U nekim procesorima, kao \u0161to su Kunpeng 920 (ARM) i Intel Jacobsville (x86), odre\u0111eni broj CPU jezgri, obi\u010dno 4, mo\u017ee dijeliti L3 ili L2 ke\u0161. Uzimanje u obzir ovakvih topologija mo\u017ee zna\u010dajno pove\u0107ati efikasnost raspodjele zadataka me\u0111u CPU jezgrama u planifikatoru zadataka, jer premje\u0161tanje zadataka unutar jednog klastera CPU omogu\u0107ava pove\u0107anje propusnosti pristupa memoriji i smanjenje konkurencije u ke\u0161u.\n
Dodana je podr\u0161ka za AMX (Advanced Matrix Extensions) instrukcije, implementirane u nadolaze\u0107im Intel Xeon Scalable server procesorima, razvijenim pod kodnim imenom Sapphire Rapids. AMX nudi nove prilagodljive registre TMM «TILE» i instrukcije za manipulaciju podacima u tim registrima, poput TMUL (Tile matrix MULtiply) za mno\u017eenje matrica.\n
Implementirano je nekoliko novih funkcionalnosti temeljenih na dodanom DAMON (Monitoring pristupa podacima) sustavu iz pro\u0161log izdanja, koji omogu\u0107ava pra\u0107enje pristupa podacima u radnoj memoriji, vezano uz odabrani proces koji radi u korisni\u010dkom prostoru. Na primjer, sustav omogu\u0107ava analizu koje su to to\u010dno memorijske oblasti proces koristio tijekom svog rada, a koje su ostale neiskori\u0161tene.\n
\n
DAMON_RECLAIM za identifikaciju i isklju\u010divanje memorijskih podru\u010dja koja nisu kori\u0161tena. Mehanizam se mo\u017ee koristiti za proaktivno blago isklju\u010divanje stranica memorije u uvjetima pribli\u017eavanja iscrpljenju slobodne memorije.\n
DAMOS (Operacijski shemi temeljeni na pra\u0107enju pristupa podacima) za primjenu zadanih operacija madvise(), poput osloba\u0111anja dodatne slobodne memorije, na memorijskim podru\u010djima procesa za koje se bilje\u017ei odre\u0111ena u\u010destalost pristupa memoriji. Konfiguracija parametara DAMOS-a provodi se preko debugfs.\n
Mogu\u0107nost pra\u0107enja fizi\u010dkog adresnog prostora memorije (ranije se moglo pratiti samo virtualne adrese). <\/ul>\n
Implementacija algoritma za kompresiju zstd nadogra\u0111ena je na verziju 1.4.10, \u0161to je zna\u010dajno pove\u0107alo performanse razli\u010ditih podsustava jezgre u kojima se koristi kompresija (na primjer, obrada slike jezgre ubrzana je za 35%, performanse dekompresije komprimiranih podataka u Btrfs i SquashFS pove\u0107ane su za 15%, dok je u ZRAM-u porast iznosio 30%). U po\u010detku je u jezgri kori\u0161tena zasebna implementacija zstd, temeljena na verziji 1.3.1, objavljenoj prije vi\u0161e od tri godine i koja nije uklju\u010divala mnoge va\u017ene optimizacije. Osim prelaska na aktualnu verziju, dodani paket tako\u0111er pojednostavljuje sinkronizaciju s upstream granom zstd, omogu\u0107uju\u0107i generiranje koda za uklju\u010divanje u jezgru izravno iz glavnog repozitorija zstd. U budu\u0107nosti planiraju a\u017eurirati kod zstd u jezgri po izlasku novih verzija biblioteke zstd.\n
Unaprije\u0111eno je puno funkcionalnosti u eBPF podsustavu. Dodana je mogu\u0107nost pozivanja funkcija modula jezgre iz BPF programa. Implementirana je funkcija bpf_trace_vprintk(), koja, za razliku od bpf_trace_printk(), omogu\u0107uje ispis vi\u0161e od tri argumenta odjednom. Dodana je nova struktura za pohranu podataka (BPF mapa) bloom filter, koja omogu\u0107uje kori\u0161tenje istog nazivnog probabilisti\u010dkog podatkovnog tipa za odre\u0111ivanje postojanja elementa u skupu. Dodana je nova oznaka BTF_KIND_TAG koja se mo\u017ee koristiti u BPF programima za vezivanje oznaka uz parametre funkcija, na primjer, za jednostavnije otkrivanje gre\u0161aka u korisni\u010dkim programima. U libbpf je omogu\u0107eno kreiranje vlastitih sekcija .rodata.* \/ .data.*, implementirana je podr\u0161ka za uprobe i kprobe pra\u0107enje doga\u0111aja, dodan je API za kopiranje svih tipova BTF iz jednog objekta u drugi. Podr\u0161ka za AF_XDP je odvojena iz libbpf u biblioteku libxdp. Za MIPS arhitekturu implementiran je JIT kompajler za BPF virtualnu ma\u0161inu.\n
Za ARM64 arhitekturu implementirana je podr\u0161ka za ARMv8.6 ekstenzije za tajmer, uklju\u010duju\u0107i one koje omogu\u0107avaju samosinkronizaciju prikaza sistemskih registara bez upotrebe ISB instrukcija.\n
Za PA-RISC arhitekturu omogu\u0107ena je upotreba KFENCE mehanizma za otkrivanje gre\u0161aka pri radu s memorijom, kao i dodana podr\u0161ka za detektor stanja utrke KCSAN.\n
Omogu\u0107eno je pode\u0161avanje prava pristupa tracefs na nivou pojedina\u010dnih korisnika i grupa; na primjer, sada se mo\u017ee dozvoliti pristup alatima za pra\u0107enje samo \u010dlanovima odre\u0111enih grupa. <\/ul>\n
Virtualizacija i sigurnost<\/b>\n
\n
U io_uring i device-mapper podsustavima implementirana je podr\u0161ka za generisanje revizijskih doga\u0111aja. U io_uring je omogu\u0107eno upravljanje pristupom putem LSM modula. Dodana je mogu\u0107nost revizije sistemskih poziva openat2().\n
Kod jezgre u potpunosti je oslobo\u0111en neprekidnih izraza case u switch (bez return ili break nakon svakog bloka case). Pri sastavljanju jezgre sada \u0107e biti mogu\u0107e koristiti na\u010din \"-Wimplicit-fallthrough\".\n
Uklju\u010dene su izmjene za stro\u017ee provjere granica pri izvr\u0161avanju memcpy() funkcije.\n
U asinkronom ulazno\/izlaznom su\u010delju io_uring omogu\u0107ena je primjena sigurnosnih politika definiranih od strane SELinux i Smack modula na operacijama ulaz\/izlaz.\n
U podsustavu IMA (Integrity Measurement Architecture), koja omogu\u0107uje vanjskoj usluzi verifikaciju stanja podsustava jezgre kako bi se osigurala njihova autenti\u010dnost, implementirana je mogu\u0107nost primjene pravila temeljenih na identifikatoru grupe (GID) kojoj pripada datoteka ili u koju ulazi korisnik koji pristupa datoteci.\n
Neki napredni mehanizmi za\u0161tite prijenosa seccomp() od napada klase Spectre su po defaultu onemogu\u0107eni, smatraju\u0107i ih suvi\u0161nima i neznatno pobolj\u0161avaju\u0107i sigurnost, ali negativno utje\u010du na performanse. Pregledana je primjena za\u0161tite Retpoline.\n
Uklonjena je implementacija mehanizma cryptoloop, koji je 2004. godine zamijenjen dm-cryptom i podupire iste algoritme ako je potrebno.\n
Upravlja\u010dki pristup podsustavu eBPF je po defaultu zabranjen. Ova promjena je uvedena kako bi se sprije\u010dila upotreba BPF programa za zaobila\u017eenje za\u0161tite od napada preko bo\u010dnih kanala. Administratori mogu vratiti mogu\u0107nost kori\u0161tenja eBPF-a za neprivilegirane korisnike ako je potrebno.\n
Hiper VIZOR ACRN, dizajniran za izvo\u0111enje zadataka u stvarnom vremenu i kori\u0161tenje u kriti\u010dnim sustavima, dobio je podr\u0161ku za stvaranje\/brisanje virtualnih ure\u0111aja i proslje\u0111ivanje MMIO ure\u0111aja.\n
U kriptografskom motoru dodana je podr\u0161ka za definicije KPP (Key-agreement Protocol Primitives), koje pojednostavljuju logiku razvoja drajvera za kriptosustave.\n