מהדורת ליבת לינוקס 5.17

לאחר חודשיים של פיתוח, Linus Torvalds הציג את המהדורה של ליבת לינוקס 5.17. בין השינויים הבולטים: מערכת ניהול ביצועים חדשה עבור מעבדי AMD, יכולת מיפוי רקורסיבי של מזהי משתמשים במערכות קבצים, תמיכה בתוכניות BPF קומפילציה ניידות, מעבר של מחולל המספרים הפסאודו-אקראיים לאלגוריתם BLAKE2s, כלי עזר RTLA לניתוח ביצוע בזמן אמת, קצה אחורי של fscache חדש לאחסון מערכות קבצים ברשת במטמון, היכולת לצרף שמות לפעולות mmap אנונימיות.

הגרסה החדשה כוללת 14203 תיקונים מ-1995 מפתחים, גודל התיקון הוא 37 מגה-בייט (השינויים השפיעו על 11366 קבצים, נוספו 506043 שורות קוד, 250954 שורות נמחקו). כ-44% מכל השינויים שהוצגו ב-5.17 קשורים למנהלי התקנים, כ-16% מהשינויים קשורים לעדכון קוד ספציפי לארכיטקטורות חומרה, 15% קשורים לערימת הרשת, 4% קשורים למערכות קבצים ו-4% קשורים לתתי מערכות ליבה פנימיות.

חידושים מרכזיים בקרנל 5.17:

• תת-מערכת דיסק, קלט/פלט ומערכות קבצים
  • הטמיע את האפשרות של מיפוי מקונן של מזהי משתמש של מערכות קבצים רכובות, המשמש להשוואת קבצים של משתמש ספציפי על מחיצה זרה מותקנת עם משתמש אחר במערכת הנוכחית. התכונה הנוספת מאפשרת לך להשתמש רקורסיבית במיפוי על גבי מערכות קבצים שעבורן המיפוי כבר מוחל.
  • תת-המערכת fscache, המשמשת לארגון שמירה במטמון במערכת הקבצים המקומית של נתונים המועברים באמצעות מערכות קבצים ברשת, נכתבה מחדש לחלוטין. היישום החדש מתאפיין בפישוט משמעותי של הקוד והחלפת פעולות מורכבות של תכנון ומעקב אחר מצבי אובייקט במנגנונים פשוטים יותר. תמיכה ב-fscache החדש מיושמת במערכת הקבצים CIFS.
  • תת-המערכת למעקב אחר אירועים ב-fanotify FS מיישמת סוג אירועים חדש, FAN_RENAME, המאפשר ליירט מיד את פעולת שינוי השמות של קבצים או ספריות (בעבר, שני אירועים נפרדים FAN_MOVED_FROM ו-FAN_MOVED_TO שימשו לעיבוד שמות).
  • למערכת הקבצים Btrfs יש אופטימיזציה של רישום ופעולות fsync עבור ספריות גדולות, המיושמת על ידי העתקת מפתחות אינדקס בלבד והפחתת כמות המטא נתונים שנרשמו. ניתנה תמיכה לאינדקס וחיפוש לפי גודל של רשומות שטח פנוי, מה שהפחית את זמן האחזור בכ-30% וצמצם את זמן החיפוש. מותר להפריע לפעולות איחוי. היכולת להוסיף התקנים בעת איזון בין כוננים מושבתת, כלומר. בעת הרכבה של מערכת קבצים עם אפשרות skip_balance.
  • הוצע תחביר חדש להרכבת מערכת הקבצים Ceph, הפותר בעיות קיימות הקשורות לקישור לכתובות IP. בנוסף לכתובות IP, כעת תוכל להשתמש במזהה האשכולות (FSID) כדי לזהות את השרת: mount -t ceph [מוגן בדוא"ל]_name=/[subdir] mnt -o mon_addr=monip1[:port][/monip2[:port]]
  • מערכת הקבצים Ext4 עברה לממשק API חדש להרכבה המפריד בין שלבי ניתוח אפשרויות ההרכבה לבין שלבי תצורת סופרבלוק. הפסקנו את התמיכה באפשרויות ה-lazytime ו-nolazytime mount, שנוספו כשינוי זמני כדי להקל על המעבר של util-linux לשימוש בדגל MS_LAZYTIME. נוספה תמיכה להגדרה וקריאה של תוויות ב-FS (ioctl FS_IOC_GETFSLABEL ו-FS_IOC_SETFSLABEL).
  • NFSv4 הוסיפה תמיכה לעבודה במערכות קבצים שאינן תלויות רישיות בשמות קבצים וספריות. NFSv4.1+ מוסיף תמיכה להגדרת הפעלות מצטברות (trunking).
• שירותי זיכרון ומערכת
  • נוסף מנהל התקן amd-pstate כדי לספק בקרת תדרים דינמית לביצועים מיטביים. הדרייבר תומך במעבדי AMD ו-APU החל מדור Zen 2, שפותח במשותף עם Valve ומטרתו לשפר את יעילות ניהול האנרגיה. לשינויי תדר אדפטיביים, נעשה שימוש במנגנון CPPC (בקרת ביצועי מעבד שיתופיים), המאפשר לך לשנות אינדיקטורים בצורה מדויקת יותר (לא מוגבל לשלוש רמות ביצועים) ולהגיב מהר יותר לשינויי מצב מאשר מצב P מבוסס ACPI בשימוש בעבר. מנהלי התקנים (CPUFreq).
  • תת-המערכת eBPF מציעה מטפל bpf_loop(), המספק דרך חלופית לארגן לולאות בתוכניות eBPF, מהר יותר וקל יותר לאימות על ידי מאמת.
  • ברמת הליבה מיושם מנגנון CO-RE (Compile Once - Run Everywhere), המאפשר להרכיב את הקוד של תוכנות eBPF פעם אחת בלבד ולהשתמש בטוען אוניברסלי מיוחד המתאים את התוכנית הנטענת לסוגי הקרנל וה-BTF הנוכחיים. (פורמט מסוג BPF).
  • אפשר להקצות שמות לאזורים של זיכרון אנונימי פרטי (מוקצה באמצעות malloc), מה שיכול לפשט את איתור באגים ואופטימיזציה של צריכת הזיכרון באפליקציות. שמות מוקצים באמצעות prctl עם הדגל PR_SET_VMA_ANON_NAME ומוצגים ב-/proc/pid/maps ו-/proc/pid/smaps בצורה "[anon: ]".
  • מתזמן המשימות מספק מעקב והצגה ב-/proc/PID/sched את הזמן המושקע בתהליכים במצב סרק מאולץ, המשמש, למשל, להפחתת העומס כאשר המעבד מתחמם יתר על המידה.
  • נוסף מודול gpio-sim, שנועד לדמות שבבי GPIO לבדיקה.
  • נוספה תת-פקודה "חביון" לפקודה "perf ftrace" כדי ליצור היסטוגרמות עם מידע חביון.
  • נוספה קבוצה של כלי עזר "RTLA" לניתוח עבודה בזמן אמת. הוא כולל כלי עזר כגון osnoise (קובע את השפעת מערכת ההפעלה על ביצוע משימה) ו-timerlat (משנה את העיכובים הקשורים לטיימר).
  • סדרה שנייה של תיקונים שולבה עם יישום הרעיון של פולי עמודים, הדומים לדפים מורכבים, אך שיפרו סמנטיקה וארגון ברור יותר של העבודה. שימוש ב-tomes מאפשר לך להאיץ את ניהול הזיכרון בתתי מערכות ליבה מסוימות. התיקונים המוצעים השלימו את ההמרה של מטמון העמודים לשימוש ב-tomes והוסיפו תמיכה ראשונית ל-tomes במערכת הקבצים XFS.
  • נוסף מצב בנייה של "make mod2noconfig", שיוצר תצורה שאוספת את כל מערכות המשנה המושבתות בצורה של מודולי ליבה.
  • הדרישות לגרסה של LLVM/Clang שניתן להשתמש בה לבניית הליבה הועלו. Build כעת דורש מהדורת LLVM 11 לפחות.
• וירטואליזציה ואבטחה
  • מוצע יישום מעודכן של מחולל המספרים הפסאודו-אקראיים RDRAND, האחראי על פעולתם של המכשירים /dev/random ו-/dev/urandom, בולט במעבר לשימוש בפונקציית הגיבוב של BLAKE2s במקום SHA1 עבור פעולות ערבוב אנטרופיה. השינוי שיפר את האבטחה של מחולל המספרים הפסאודו-אקראיים על ידי ביטול אלגוריתם SHA1 הבעייתי וביטול ההחלפה של וקטור האתחול RNG. מכיוון שהאלגוריתם של BLAKE2s עדיף על SHA1 בביצועים, השימוש בו גם השפיע לטובה על הביצועים.
  • נוספה הגנה מפני נקודות תורפה במעבדים הנגרמות על ידי ביצוע ספקולטיבי של הוראות לאחר פעולות קפיצה ללא תנאי קדימה. הבעיה מתרחשת עקב עיבוד מנע של הוראות מיד לאחר הוראת הסניף בזיכרון (SLS, Straight Line Speculation). הפעלת הגנה מחייבת בנייה עם מהדורת הבדיקה הנוכחית של GCC 12.
  • נוסף מנגנון למעקב אחר ספירת הפניות (refcount, reference-count), שמטרתו להפחית את מספר השגיאות בספירת הפניות המובילות לגישה לזיכרון לאחר שחרורו. המנגנון מוגבל כיום לתת-מערכת הרשת, אך בעתיד ניתן יהיה להתאים אותו לחלקים אחרים של הקרנל.
  • יושמו בדיקות מורחבות של ערכים חדשים בטבלת דפי זיכרון התהליך, המאפשרים לזהות סוגים מסוימים של נזק ולעצור את המערכת, תוך חסימת התקפות בשלב מוקדם.
  • נוספה היכולת לפרוק מודולי ליבה ישירות על ידי הקרנל עצמו, ולא על ידי מטפל בחלל המשתמש, מה שמאפשר שימוש במודול LoadPin LSM כדי להבטיח שמודולי ליבה נטענים לזיכרון מהתקן אחסון מאומת.
  • מכלול מסופק עם הדגל "-Wcast-function-type", המאפשר אזהרות לגבי הטלת מצביעי פונקציות לסוג לא תואם.
  • נוסף מנהל התקן מארח וירטואלי pvUSB עבור ה-Xen hypervisor, המספק גישה להתקני USB שהועברו למערכות אורחות (מאפשר למערכות אורחות לגשת להתקני USB פיזיים שהוקצו למערכת האורחת).
  • נוסף מודול המאפשר אינטראקציה באמצעות Wi-Fi עם תת-מערכת ה-IME (Intel Management Engine), שמגיעה ברוב לוחות האם המודרניים עם מעבדי אינטל ומיושמת כמיקרו-מעבד נפרד הפועל ללא תלות במעבד.
  • עבור ארכיטקטורת ARM64, הוטמעה תמיכה בכלי ניפוי באגים KCSAN (Kernel Concurrency Sanitizer), שנועד לזהות באופן דינמי תנאי מירוץ בתוך הליבה.
  • עבור מערכות ARM של 32 סיביות, נוספה היכולת להשתמש במנגנון KFENCE לאיתור שגיאות בעת עבודה עם זיכרון.
  • היפרוויזר KVM מוסיף תמיכה בהוראות AMX (Advanced Matrix Extensions) המיושמות במעבדי השרתים הקרובים של Intel Xeon Scalable.
• תת מערכת רשת
  • נוספה תמיכה בהורדת פעולות הקשורות לניהול תעבורה לצד התקני רשת.
  • נוספה היכולת להשתמש ב-MCTP (Protocol Transport Component Management) על פני התקנים טוריים. ניתן להשתמש ב-MCTP לתקשורת בין בקרי ניהול וההתקנים המשויכים אליהם (מעבדים מארחים, ציוד היקפי וכו').
  • מחסנית ה-TCP עברה אופטימיזציה, למשל, כדי לשפר את הביצועים של קריאות recvmsg, הושמה שחרור מושהה של מאגרי שקע.
  • ברמת הסמכות CAP_NET_RAW, הגדרת המצבים SO_PRIORITY ו-SO_MARK דרך הפונקציה setsockopt מותרת.
  • עבור IPv4, שקעים גולמיים רשאים להיות קשורים לכתובות IP לא מקומיות באמצעות האפשרויות IP_FREEBIND ו-IP_TRANSPARENT.
  • נוסף sysctl arp_missed_max כדי להגדיר את מספר הסף של כשלים במהלך בדיקת מוניטור ה-ARP, ולאחר מכן ממשק הרשת ממוקם במצב מושבת.
  • סיפקה את היכולת להגדיר ערכי sysctl min_pmtu ו-mtu_expires נפרדים עבור מרחבי שמות ברשת.
  • הוספה את היכולת להגדיר ולקבוע את גודל המאגרים עבור מנות נכנסות ויוצאות ל-ethtool API.
  • Netfilter הוסיפה תמיכה לסינון תעבורת pppoe במעבר רשת בגשר.
  • מודול ksmbd, המיישם שרת קבצים באמצעות פרוטוקול SMB3, הוסיף תמיכה בהחלפת מפתחות, איפשר יציאת רשת 445 עבור smbdirect, והוסיף תמיכה בפרמטר "smb2 max credit".
• Оборудование
  • נוספה תמיכה במסכים להצגת מידע סודי לתת-מערכת drm (מנהל עיבוד ישיר) ולמנהל ההתקן i915, למשל, חלק מהמחשבים הניידים מצוידים במסכים עם מצב צפייה סודי מובנה, מה שמקשה על הצפייה מבחוץ . השינויים שנוספו מאפשרים לך לחבר מנהלי התקנים מיוחדים עבור מסכים כאלה ולשלוט במצבי גלישה חסויים על ידי הגדרת מאפיינים במנהלי התקנים רגילים של KMS.
  • מנהל ההתקן של amdgpu כולל תמיכה בטכנולוגיית איתור באגים STB (Smart Trace Buffer) עבור כל GPUs של AMD התומכים בו. STB מקל על ניתוח כשלים וזיהוי מקור הבעיות על ידי אחסון במאגר מיוחד מידע על הפונקציות שבוצעו לפני הכשל האחרון.
  • מנהל ההתקן i915 מוסיף תמיכה בשבבי Intel Raptor Lake S ומאפשר תמיכה בתת-המערכת הגרפית של שבבי Intel Alder Lake P כברירת מחדל. ניתן לשלוט בתאורה האחורית של המסך באמצעות ממשק VESA DPCD.
  • תמיכה בהאצת גלילה בחומרה בקונסולה הוחזרה במנהלי ההתקנים של fbcon/fbdev.
  • המשך שילוב השינויים לתמיכה בשבבי Apple M1. הטמיע את היכולת להשתמש במנהל ההתקן של simpledrm במערכות עם שבב Apple M1 עבור פלט דרך מאגר מסגרת המסופק על ידי הקושחה.
  • נוספה תמיכה עבור ARM SoС, מכשירים ולוחות Snapdragon 7c, 845 ו-888 (Sony Xperia XZ2 / XZ2C / XZ3, Xperia 1 III / 5 III, Samsung J5, Microsoft Surface Duo 2), Mediatek MT6589 (Fairphone FP1), Mediatek (MT8183) Acer Chromebook 314), Mediatek MT7986a/b (בשימוש בנתבי Wi-Fi), Broadcom BCM4908 (Netgear RAXE500), Qualcomm SDX65, Samsung Exynos7885, Renesas R-Car S4-8, TI J721s2, TI SPEArX320s, N8P8TI UMX2500P2600 i. , Aspeed AST32/AST1, Engicam i.Core STM6MP6000, Allwinner Tanix TX6001, Facebook Bletchley BMC, Goramo MultiLink, JOZ Access Point, Y Soft IOTA Crux/Crux+, t14/t16 MacBook Pro XNUMX/XNUMX.
  • נוספה תמיכה במעבדי ARM Cortex-M55 ו-Cortex-M33.
  • נוספה תמיכה במכשירים המבוססים על CPU MIPS: Linksys WRT320N v1, Netgear R6300 v1, Netgear WN2500RP v1/v2.
  • נוספה תמיכה ב-StarFive JH7100 SoC המבוססת על ארכיטקטורת RISC-V.
  • נוסף מנהל התקן lenovo-yogabook-wmi כדי לשלוט בתאורה האחורית של המקלדת וגישה לחיישנים שונים ב-Lenovo Yoga Book.
  • נוסף מנהל התקן asus_wmi_sensors לגישה לחיישנים המשמשים בלוחות אם Asus X370, X470, B450, B550 ו-X399 המבוססים על מעבדי AMD Ryzen.
  • נוסף מנהל התקן x86-android-tablets עבור מחשבי לוח מבוססי x86 שנשלחו עם פלטפורמת Android.
  • נוספה תמיכה במסכי מגע של TrekStor SurfTab duo W1 ועט אלקטרוני עבור טאבלטים Chuwi Hi10 Plus ו-Pro.
  • מנהלי התקנים עבור SoC Tegra 20/30 הוסיפו תמיכה בניהול מתח ומתח. מאפשר אתחול בהתקני Tegra SoC ישנים יותר 32 סיביות כגון ASUS Prime TF201, Pad TF701T, Pad TF300T, Infinity TF700T, EeePad TF101 ו-Pad TF300TG.
  • נוספו דרייברים למחשבים תעשייתיים של סימנס.
  • נוספה תמיכה עבור Sony Tulip Truly NT35521, Vivax TPC-9150, Innolux G070Y2-T02, BOE BF060Y8M-AJ0, JDI R63452, Novatek NT35950, Wanchanglong W552946ABA ו-Team Source Display T043015HXNUMXXXNUMX LCD Panel Display TXNUMXCMH.
  • נוספה תמיכה במערכות סאונד וקודקים AMD Renoir ACP, Asahi Kasei Microdevices AKM4375, מערכות אינטל המשתמשות ב-NAU8825/MAX98390, Mediatek MT8915, nVidia Tegra20 S/PDIF, Qualcomm ALC5682I-VS, Texas Instruments TLVxxx320AD. בעיות עם Tegra3 HD-audio נפתרו. נוספה תמיכה ב-HDA עבור קודקים CS194L35. תמיכה משופרת במערכות סאונד עבור מחשבים ניידים של Lenovo ו-HP, כמו גם לוחות אם של Gigabyte.

מקור: OpenNet.ru