Linux 6.3 カーネル リリース

6.3 か月の開発期間を経て、Linus Torvalds は Linux 4 カーネルをリリースしました。 最も注目すべき変更点: 廃止された ARM プラットフォームとグラフィックス ドライバーのクリーンアップ、Rust 言語サポートの継続的な統合、hwnoise ユーティリティ、BPF での赤黒ツリー構造のサポート、IPvXNUMX 用の BIG TCP モード、組み込みの Dhrystone ベンチマーク、無効化機能memfd での実行、BPF を使用した HID ドライバーの作成のサポート、ブロック グループの断片化を減らすために Btrfs に変更が加えられました。

新しいバージョンは、15637 人の開発者から 2055 件の修正を受け入れました。 パッチ サイズ - 76 MB (変更により 14296 個のファイルが影響を受け、1023183 行のコードが追加され、883103 行が削除されました)。 比較のために、以前のバージョンでは 16843 人の開発者から 2178 件の修正が提案されました。 パッチのサイズ - 62 MB。 39 カーネルで導入されたすべての変更の約 6.3% はデバイス ドライバーに関連し、変更の約 15% はハードウェア アーキテクチャに固有のコードの更新に関連し、10% はネットワーク スタックに関連し、5% はファイル システムに関連し、3 % を内部カーネル サブシステムに渡します。

カーネル 6.3 の主な革新:

• メモリおよびシステム サービス
  • 古い未使用の ARM ボードに関連するコードの大幅なクリーンアップが実行され、カーネル ソースのサイズが 150 万行削減されました。 40 を超える古い ARM プラットフォームを削除しました。
  • BPF プログラムの形式で実装された HID (ヒューマン インターフェイス デバイス) インターフェイスを備えた入力デバイス用のドライバーを作成する機能を実装しました。
  • ドライバーおよびカーネル モジュールを開発するための第 XNUMX 言語として Rust を使用することに関連する追加機能の Rust-for-Linux ブランチからの移植が継続されています。 Rust サポートはデフォルトでは有効になっていないため、Rust が必須のカーネル ビルド依存関係として含まれることはありません。 以前のリリースで提供されていた機能は、Arc タイプ (参照カウントを持つポインターの実装)、ScopeGuard (スコープ外が実行されたときにクリーンアップ)、およびForeignOwnable (C コードと Rust コード間のポインターの移動を提供) のサポートによって拡張されました。 。 パッケージ 'alloc' からモジュール 'borrow' を削除しました (タイプ 'Cow' および特性 'ToOwned')。 カーネルにおける Rust のサポート状況は、Rust で書かれた最初のモジュールをカーネルに受け入れ始める段階にすでに近づいていることに注意してください。
  • x86-64 システム上のユーザーモード Linux (カーネルをユーザー プロセスとして実行する) は、Rust で書かれたコードをサポートします。 リンク時最適化 (LTO) を有効にした Clang を使用してユーザーモード Linux を構築するためのサポートが追加されました。
  • ハードウェアの動作によって引き起こされる遅延を追跡する hwnoise ユーティリティを追加しました。 演算の実行時間の偏差 (ジッター) は、割り込み処理が無効になっているときに測定され、10 分間の計算で XNUMX マイクロ秒を超えます。
  • Dhrystone ベンチマーク実装を備えたカーネル モジュールが追加されました。これは、ユーザー空間コンポーネントのない構成 (たとえば、カーネルの読み込みのみを実装する新しい SoC の移植段階) での CPU パフォーマンスの評価に使用できます。
  • BPF プログラムのメモリ消費量のアカウンティングを無効にする「cgroup.memory=nobpf」カーネル コマンド ライン オプションを追加しました。これは、分離されたコンテナを持つシステムに役立ちます。
  • BPF プログラムの場合、新しいマッピング タイプを追加する代わりに kfunc + kptr (bpf_rbtree_add、bpf_rbtree_remove、bpf_rbtree_first) を使用する赤黒ツリー データ構造の実装が提案されています。
  • 再起動可能シーケンス (rseq、再起動可能シーケンス) のメカニズムに、CPU 番号で識別される並列実行識別子 (メモリマップ同時実行 ID) をプロセスに渡す機能が追加されました。 Rseq は、別のスレッドによって中断された場合にクリーンアップされて再試行される操作を迅速にアトミックに実行する手段を提供します。
  • ARM プロセッサは、SME 2 (Scalable Matrix Extension) 命令をサポートします。
  • s390x および RISC-V RV64 アーキテクチャでは、「BPF トランポリン」メカニズムのサポートが実装されており、カーネルと BPF プログラムの間で呼び出しを転送する際のオーバーヘッドを最小限に抑えることができます。
  • RISC-V アーキテクチャに基づくプロセッサを備えたシステムでは、文字列操作を高速化するために「ZBB」命令の使用が実装されています。
  • LoongArch 命令セット アーキテクチャ (Loongson 3 5000 プロセッサで使用され、MIPS や RISC-V と同様の新しい RISC ISA を実装) に基づくシステムの場合、カーネル アドレス空間ランダム化 (KASLR) のサポート、メモリ内のカーネルの再配置 (再配置) )、ハードウェア ポイント停止および kprobe メカニズム。
  • DAMOS (データ アクセス監視ベースの操作スキーム) メカニズムは、メモリ アクセスの頻度に基づいてメモリを解放できるようにするもので、DAMOS での処理からメモリの特定の領域を除外するフィルタをサポートしています。
  • 最小限の標準 C ライブラリ Nolibc は、(ARM、AArch390、i1、x64_386、RISC-V、および MIPS のサポートに加えて) s86 アーキテクチャと Arm Thumb64 命令セットのサポートを実装します。
  • Objtool は、カーネルのビルドを高速化し、ビルド中のピーク メモリ消費量を削減するように最適化されています (「allyesconfig」モードでカーネルをビルドする場合、32 GB の RAM を搭載したシステムではプロセスの強制終了の問題は発生しません)。
  • Intel ICC コンパイラーによるカーネルのアセンブリのサポートは廃止されました。これは長い間機能していませんでしたが、誰もそれを修正する意欲を示していませんでした。
• ディスク サブシステム、I/O、およびファイル システム
  • tmpfs は、マウントされたファイルシステムのユーザー ID マッピングをサポートします。これは、マウントされた外部パーティション上の特定のユーザーのファイルを現在のシステム上の別のユーザーにマップするために使用されます。
  • Btrfs では、ブロックのグループの断片化を減らすために、ブロックを割り当てるときにエクステントがサイズごとに分割されます。 ブロックのグループは、小エクステント (最大 128 KB)、中エクステント (最大 8 MB)、および大エクステントに制限されるようになりました。 Raid56 実装がリファクタリングされました。 チェックサムをチェックするためのコードを再設計しました。 パフォーマンスの最適化が行われ、ディレクトリの utime をキャッシュし、必要な場合にのみコマンドを実行することで、送信操作が最大 10 倍高速化されました。 共有データ (スナップショット) のバックリンク チェックをスキップすることで、fiemap 操作が 10 倍高速になります。 B ツリー構造でのキーの検索を最適化することにより、メタデータを使用した操作が XNUMX% 高速化されます。
  • 排他ロックの代わりに共有 i ノード ロックを使用して、複数のプロセスが事前に割り当てられたブロックへの直接 I/O 操作を同時に実行できるようにすることで、ext4 FS のパフォーマンスが向上しました。
  • f2fs では、コードの可読性を向上させるための作業が行われています。 アトミック書き込みと新しいエクステント キャッシュに関連する重要な問題を修正しました。
  • EROFS (Enhanced Read-Only File System) は、読み取り専用パーティションで使用するように設計されており、圧縮ファイルの解凍操作を CPU にバインドしてデータ アクセスの遅延を軽減する機能を実装しています。
  • BFQ I/O スケジューラには、個別に制御される複数のドライブ (マルチ アクチュエータ) を使用する高度なスピニング ディスク ドライブのサポートが追加されました。
  • AES-SHA2 アルゴリズムを使用したデータ暗号化のサポートが、NFS クライアントとサーバーの実装に追加されました。
  • FUSE (Filesystems In User Space) サブシステムには、クエリ拡張メカニズムのサポートが追加されており、クエリに追加情報を入力できるようになります。 この機能に基づいて、FS リクエストへのグループ識別子の追加が実装されています。これは、FS 内でオブジェクトを作成するとき (create、mkdir、symlink、mknod) にアクセス権を考慮するために必要です。
• 仮想化とセキュリティ
  • x86 システム用の KVM ハイパーバイザーは、拡張 Hyper-V ハイパーコールのサポートを追加し、ユーザー空間のホスト環境で実行されているハンドラーへの転送を提供します。 この変更により、Hyper-V ハイパーバイザーのネストされた起動のサポートを実装できるようになりました。
  • KVM を使用すると、パフォーマンス測定に関連する PMU (パフォーマンス モニター ユニット) イベントへのゲスト システムのアクセスを簡単に制限できます。
  • プロセス間で受け渡されるファイル記述子によってメモリ領域を識別できる memfd 機構に、コードの実行が禁止され、実行権限を設定できない領域 (非実行可能 memfd) を作成する機能が追加されました。未来。
  • 書き込みと実行の両方を同時に許可するメモリ アクセス権を含めようとする試みをブロックするために、新しい PR_SET_MDWE prctl オペレーションが追加されました。
  • AMD Zen 4 プロセッサーで提案されている IBRS (Enhanced Indirect Branch Restricted Speculation) 自動モードに基づいて、Spectre クラスの攻撃に対する保護が追加され、デフォルトで有効になっています。これにより、割り込み処理中の命令の投機的実行を適応的に有効または無効にすることができます。 、システムコール、およびコンテキストスイッチ。 提案された保護により、Retpoline 保護と比較してオーバーヘッドが低くなります。
  • 同時マルチスレッド技術 (SMT またはハイパースレッディング) の使用時に Spectre v2 攻撃保護をバイパスする可能性があり、IBRS 保護モードの選択時に STIBP (Single Thread Indirect Branch Predictors) メカニズムを無効にすることによって引き起こされる脆弱性に対処します。
  • ARM64 ベースのシステムの場合、新しい「virtconfig」ビルド ターゲットが追加されました。これを選択すると、仮想化システムでの起動に必要なカーネル コンポーネントの最小限のセットのみがアクティブになります。
  • m68k アーキテクチャの seccomp メカニズムを使用したシステム コールのフィルタリングのサポートが追加されました。
  • Microsoft Pluton テクノロジーに基づく AMD Ryzen プロセッサーの内蔵 CRB TPM2 (コマンド応答バッファー) デバイスのサポートが追加されました。
• ネットワークサブシステム
  • ネットリンク インターフェイスは、IEEE 802.3cg-2019 仕様で定義され、IoT デバイスと産業システムの接続用に最適化された 802.3cg (10Base-T1S) イーサネット ネットワークで使用される PLCA (物理層衝突回避) サブレイヤを構成するために追加されました。 PLCA を使用すると、共有メディア イーサネット ネットワーク上のパフォーマンスが向上します。
  • WiFi 7 (802.11be) ワイヤレス インターフェイスを管理するための「ワイヤレス拡張機能」 API のサポートは、この API が必要な設定をすべてカバーしていないため、廃止されました。 エミュレートされたレイヤーとして引き続きサポートされている「ワイヤレス拡張機能」API を使用しようとすると、ほとんどの現在のデバイスで警告が表示されるようになりました。
  • ネットリンク API に関する詳細なドキュメントが (カーネル開発者およびユーザー空間アプリケーションの開発者向けに) 準備されています。 ynl-gen-c ユーティリティは、Netlink プロトコルの YAML 仕様に基づいて C コードを生成するために実装されました。
  • IP_LOCAL_PORT_RANGE オプションのサポートがネットワーク ソケットに追加され、SNAT を使用せずにアドレス変換プログラムを介した発信接続の構成が簡素化されました。 複数のホストで同じ IP アドレスを使用する場合、IP_LOCAL_PORT_RANGE を使用すると、各ホストが独自の範囲の送信ネットワーク ポートを使用し、ゲートウェイでポート番号に基づいてパケットを転送できるようになります。
  • MPTCP (マルチパス TCP) の場合、IPv4 プロトコルと IPv6 プロトコルを使用する混合ストリームを処理する機能が実装されています。 MPTCP は、異なる IP アドレスにバインドされた異なるネットワーク インターフェイスを介して、複数のルートに沿って同時にパケットを配信する TCP 接続の操作を組織化するための TCP プロトコルの拡張です。
  • IPv4 では、BIG TCP 拡張機能を使用できるようになりました。これにより、最大 TCP パケット サイズを 4 GB まで増やすことができ、データ センターの高速内部ネットワークの動作を最適化できます。 16 ビット ヘッダー フィールドでのパケット サイズのこの増加は、IP ヘッダー サイズを 0 に設定し、実際のサイズを別の添付ヘッダーの別の 32 ビット フィールドで送信する「ジャンボ」パケットを実装することによって実現されます。
  • 新しい sysctl パラメータの default_rps_mask が追加されました。これを使用して、デフォルトの RPS (受信パケット ステアリング) 構成を設定できます。これにより、割り込みハンドラ レベルで CPU コア間で受信トラフィックの処理を分散する役割を果たします。
  • CBQ (クラスベース キューイング)、ATM (ATM 仮想回線)、dsmark (差別化サービス マーカー)、tcindex (トラフィック制御インデックス)、および RSVP (リソース予約プロトコル) トラフィックを制限するキューイング規律のサポートは中止されました。 これらの分野は長い間放棄されており、支援を続けようとする人は誰もいませんでした。
• 機器
  • すべての DRI1 ベースのグラフィックス ドライバーを削除しました: i810 (古い Intel 8xx 統合グラフィックス カード)、mga (Matrox GPU)、r128 (Rage Fury、XPERT 128 および XPERT 99 カードを含む ATI Rage 128 GPU)、savage (S3 Savage GPU)、sis ( Crusty SiS GPU)、tdfx (3dfx Voodoo)、via (VIA IGP) は 2016 年に非推奨となり、2012 年以降 Mesa ではサポートされていません。
  • 廃止されたフレームバッファ (fbdev) ドライバ omap1、s3c2410、tmiofb、および w100fb を削除しました。
  • Intel Meteor Lake (第 14 世代) CPU に統合された VPU (Versatile Processing Unit) 用の DRM ドライバーが追加され、コンピューター ビジョンと機械学習の操作を高速化するように設計されています。 このドライバーは、コンピューティング アクセラレーターのサポートを提供することを目的とした「accel」サブシステムを使用して実装されます。コンピューティング アクセラレーターは、個別の ASIC の形式でも、SoC および GPU 内の IP ブロックとしても提供できます。
  • i915 (Intel) ドライバーは、ディスクリート Intel Arc (DG2/Alchemist) グラフィックス カードのサポートを拡張し、Meteor Lake GPU の予備サポートを提供し、Intel Xe HP 4tile GPU のサポートを含みます。
  • amdgpu ドライバーは、AdaptiveSync テクノロジーのサポートと、複数のディスプレイで Secure Display を使用する機能を追加します。 DCN 3.2 (Display Core Next)、SR-IOV RAS、VCN RAS、SMU 13.x、および DP 2.1 のサポートを更新しました。
  • SM8350、SM8450、SM8550、SDM845、および SC8280XP プラットフォームのサポートが msm ドライバー (GPU Qualcomm Adreno) に追加されました。
  • Nouveau ドライバーは、古い ioctl 呼び出しのサポートを終了しました。
  • NPU VerSilicon (VeriSilicon Neural Network Processor) の実験的サポートが etnaviv ドライバーに追加されました。
  • パラレル ポート経由で接続された IDE ドライブ用の pata_parport ドライバーが実装されました。 追加されたドライバーにより、カーネルから古い PARIDE ドライバーを削除し、ATA サブシステムをアップグレードできるようになりました。 新しいドライバーの制限は、パラレル ポートを介してプリンターとディスクを同時に接続できないことです。
  • Wi-Fi 12 をサポートする Qualcomm チップをベースにしたワイヤレス カード用の ath7k ドライバーを追加 RealTek RTL8188EU チップをベースにしたワイヤレス カードのサポートを追加しました。
  • Samsung Galaxy tab A (46)、Samsung Galaxy S64、BananaPi R2015、Debix Model A、EmbedFire LubanCat 5/3、Facebook Greatlakes、Orange Pi R1 Plus、Tesla FSD、およびデバイスを含む、ARM2 アーキテクチャに基づく 1 ボードのサポートを追加しました。 SoC ベース Qualcomm MSM8953 (Snapdragon 610)、SM8550 (Snapdragon 8 Gen 2)、SDM450 および SDM632、Rockchips RK3128 TV ボックス、RV1126 Vision、RK3588、RK3568、RK3566、RK3588 および RK3328、TI K3 (AM642/AM 654) /AM68/ AM69）。

同時に、Latin American Free Software Foundation は、完全に無料のカーネル 6.3 の亜種である Linux-libre 6.3-gnu を形成しました。これは、非自由なコンポーネントまたはコード セクションを含むファームウェアおよびドライバー要素を取り除き、その範囲は以下によって制限されています。メーカー。 リリース 6.3 では、新しい ath12k、aw88395、peb2466 ドライバー、および AArch64 ベースの qcom デバイスの新しい devicetree ファイルで BLOB がクリーンアップされました。 ドライバーとサブシステム amdgpu、xhci-rcar、qcom-q6v5-pas、sp8870、av7110、およびソフトウェア デコードを備えた DVB カード用ドライバーおよびプリコンパイル済み BPF ファイル内の BLOB クリーニング コードを更新しました。 mga、r128、tm6000、cpia2、および r8188eu がカーネルから削除されたため、パージ ドライバを停止しました。 i915 ドライバー BLOB クリーニングが改善されました。

出所： オープンネット.ru