カーネルリリース Linux 6.8

2ヶ月の開発期間を経て、リーナス・トーバルズはカーネルをリリースした。 Linux 6.8. 最も注目すべき変更点としては、Intel GPU 用の Xe ドライバ、マウントされたファイルシステムを持つブロック デバイスの保護モード、Deadline サーバーのタスク スケジューラ メカニズム、同一のメモリ ページのマージの自動最適化、Rust 言語での最初のドライバ、listmount および statmount システム コール、bpfilter および SLAB の削除、KVM の guest_memfd メカニズム、データ アクセス プロファイリングなどがあります。

新しいバージョンには、15641 年の開発者による 2018 件の修正が含まれており、パッチ サイズは 44 MB です (変更は 12212 個のファイルに影響し、663864 行のコードが追加され、339094 行が削除されました)。前回のリリースには、18405 人の開発者による 2066 件の修正が含まれており、パッチ サイズは 72 MB でした。 42 で導入されたすべての変更の約 6.8% 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、14% はネットワーク スタックに関連し、6% はファイル システムに関連し、3% はファイル システムに関連します。内部カーネル サブシステムに関連しています。

カーネル 6.8 の Git リポジトリには 9.996 万 6.9 個のオブジェクトがあり、次のカーネル 10 では 3 万個の Git オブジェクトのマイルストーンを突破することを示しています。以前は、ブランチ番号 4.x および 3.0.x の変更は、リポジトリ内の git オブジェクトの数とよく相関していました。カーネル 2 は、リポジトリ内に約 4.0 万個のオブジェクトがあったときにリリースされ、カーネル 4 から 2019 万個のオブジェクトがありました。同時に、5.0 年のリリース 6.5 では、この論理チェーンが破壊されました。これは、リポジトリが形成されたとき、リポジトリには約 XNUMX 万個の Git オブジェクトが含まれていたからです。

カーネル 6.8 の主な革新:

• ディスク サブシステム、I/O、およびファイル システム
  • ファイル システムがマウントされているブロック デバイスへの直接書き込みをブロックするモードが追加されました (モードを有効にした後、root ユーザーはブロック デバイス レベルでの操作を通じて FS に変更を加えることができなくなります)。デフォルトでは、このモードは無効になっており、ビルド時に BLK_DEV_WRITE_MOUNTED パラメーターを指定する必要があります。 Btrfs を含むパーティションの場合、Btrfs コードに必要な変更がまだ加えられていないため、ブロックはまだ機能しません。
  • listmount() および statmount() システム コールが追加され、マウントされたファイル システムに関する詳細情報をユーザー空間から取得できるようになりました。
  • XFS ファイル システムでは、ファイル システムをアンマウントせずに、fsck ユーティリティを使用して特定された問題をオンラインで確認し、修正する機能の実装が継続的に行われています。
  • Ext4 は、メモリ ページより小さいブロックに対して dioread_nolock 呼び出しを使用します。これにより、不要なロックが排除され、パフォーマンスが向上します。一部の機能はページ フォリオを使用するように変換されています。
  • Btrfs は、空きブロック キャッシュを無効にする「nospace_cache」マウント フラグのサポートを追加しました。一部の機能はページ フォリオを使用するように変換されています。
  • 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た EROFS (Extendable Read-Only File System) ファイル システムには、サブページ圧縮のサポートが追加され、メモリ不足の状況でのパフォーマンスが向上しました。
  • F2FS ファイル システムでは、ゾーン ストレージ デバイスのサポートが向上しました (ブロックまたはセクターのグループをゾーンに分割し、ブロック グループ全体を更新してデータを順次追加することのみが許可されます)。
  • SMB ファイル システムの場合、ブロックおよびシンボリック デバイス ファイルを作成する機能が実装されました。
  • マウントされたファイル システムの整合性のチェックと復元の部分的なサポートが Bcachefs に追加されました。
  • デバイスマッパー サブシステムは、2021 年に非推奨となった MD_LINEAR、MD_MULTIPATH、および MD_FAULTY ハンドラーをサポートしなくなりました。
• メモリおよびシステム サービス
  • Zswap サブシステムには、アクセスされておらず、要求されていない可能性が高い「コールド」メモリ ページを強制的にアンロードする機能が追加されており、RAM が不足している場合にアクティブになります。 Zswap は、スワップ パーティションに追い出されたページをキャッシュし、ディスク上の実際の非圧縮スワップ パーティションにフラッシュすることなく、可能な限り圧縮形式で RAM に保存します。メモリが少ないときに変更を加えると、RAM に保存されている Zswap プールのサイズを削減し、システム用のメモリを解放できます。
  • Zswap は、書き込み試行が失敗した場合に実際のスワップ パーティションへのライトバックを完全に無効にし、zswap プールにすでにあるページをスワップ パーティションにフラッシュしない新しいモードを提供します。
  • SCHED_DEADLINE サーバー メカニズムがタスク スケジューラに追加されました。これにより、CPU が優先度の高い (リアルタイム) タスクによって独占されている場合に、通常のタスクによって CPU リソースが十分に活用されないという問題が解決されます。 CPU の独占を防ぐために、カーネルは以前はリアルタイム スロットル メカニズムを使用していました。これは、優先度の低いタスク用に 5% を予約し、時間の 95% をリアルタイム タスク用に残そうとしていました。多くの状況で通常のタスクでは十分なプロセッサ時間が得られなかったため、このメカニズムには多くの要望が残されていました。 SCHED_DEADLINE サーバーは、より効率的なリソース予約メカニズムを実装します。
  • DAMON (Data Access MONitor) サブシステムは、RAM 内のデータへのプロセスのアクセスを監視できます (たとえば、プロセスがどのメモリ領域にアクセスし、どのメモリ領域が要求されていないままになっているかを確認できます)。自動的に調整するメカニズムが追加されました。指定されたクォータに基づくメモリ消費の積極性。
  • マルチサイズのラージ メモリ ページ (mTHP - マルチサイズの透過的ヒュージ ページ) のサポートが追加されました。これにより、ベース ページより大きく、従来の THP ページよりは小さいブロックにメモリを割り当てることができます。
  • 匿名メモリ (FS に関連付けられていない、たとえば malloc 経由で割り当てられたもの) のための大きなフォリオ (ページ フォリオ、結合メモリ ページ) のサポートが追加されました。この変更は、未割り当てのメモリ ページ (ページ フォールト) へのアクセス中に大きなメモリ チャンクを割り当てることでパフォーマンスを向上させることを目的としています。たとえば、大容量ボリュームを使用することにより、コアの再組み立て時間を 5% 短縮することができました (コア レベルで費やす時間を 40% 短縮しました)。
  • TRANSPARENT_HUGEPAGE_NEVER パラメーターがカーネル構成ファイルに追加され、Transparent Huge Pages の使用を無効にできるようになりました。
  • ユーザー空間内の未割り当てメモリ ページ (ページ フォールト) にアクセスするためのハンドラーの作成を可能にする userfaultfd() システム コールには、UFFDIO_MOVE オペレーションが追加されました。これにより、ヒープ コンパクション中に、仮想アドレス空間内のメモリ ページを移動することができます。メモリページ割り当て操作を実行します。実行されたテストでは、UFFDIO_MOVE を使用すると、UFFDIO_COPY 操作を使用した場合と比較して、パッケージ化時間を 40% 短縮できました。
  • 「KSM アドバイザ」メカニズムが追加されました。これにより、同一のメモリ ページをマージするためのサブシステムのパラメータを自動的に最適化できます (KSM - カーネル 同じページ マージ)。
  • Rust-for-ブランチからの変更の移行を継続Linuxドライバやカーネルモジュールの開発に第2の言語としてRustを使用することに関連しています（Rustサポートはデフォルトでは有効になっておらず、カーネルの必須ビルド依存関係にRustが含まれることにはなりません）。新バージョンには、phylib抽象化レイヤーの上にRustラッパーと、このラッパーを使用するax88796b_rustドライバを追加する変更が含まれており、Asix AX88772A（100Mbit）イーサネットコントローラのPHYインターフェースのサポートを提供します。機能面では、RustドライバはCで書かれた古いax88796bドライバと完全に同等であり、AX88796Bチップを搭載したX-Surf 100ネットワークカードで使用できます。LoongArchアーキテクチャでは、Rustでモジュールを記述する機能が提供されています。Rust 1.74.1リリースへの移行が完了しました。
  • BPF トークン メカニズムが追加され、BPF プログラムのロードや BPF マップの作成など、特定の BPF 機能の処理をユーザー空間の非特権プロセスに選択的に委任できるようになり、その有効性は特別なトークンによって確認されます。
  • BPF プログラム検証機能が拡張されました。
  • perf ユーティリティには、データ プロファイリングのサポートが追加されました。これにより、たとえば、構造内で最も頻繁に変更されたフィールドを識別するために、データ構造への読み取りと書き込みを追跡できるようになります。メモリ操作に関する情報の収集をサポートするプロセッサ (Intel、AMD、ARM) を搭載したシステムでは、「perf mem Record」コマンドを使用して統計を蓄積し、「perf annotate –data-type」コマンドを使用してデータへのアクセスに関するレポートを表示する必要があります。構造物。
  • s390 (IBM Z) アーキテクチャーでのシステム・コール処理のパフォーマンスが最適化され、テストではシステム・コールのエントリーが約 11% 高速化されました。
  • ユーザー空間に送信されるトレース イベントに関する情報をバッファリングするために使用されるトレース バッファのサイズを変更する機能が提供されました。
  • 以前に非推奨となった SLAB メモリ割り当てメカニズムは削除され、代わりにカーネルは SLUB のみを使用するようになりました。理由としては、メンテナンスの問題、コードの問題、より高度な SLUB アロケータとの機能の重複などが挙げられます。
  • カーネルをビルドするとき、「-Wmissing-prototypes」フラグが有効になります。これにより、プロトタイプ定義のないグローバル関数の呼び出しに対して警告が生成されます。
  • SUSP SBI 拡張をサポートするシステム上の RISC-V アーキテクチャの場合、RAM への状態保存によるスタンバイ モードへの移行のサポートが実装されました。 riscv_hwprobe() システム コールを使用して、RISC-V 命令セット アーキテクチャに対してサポートされている拡張機能に関する情報を取得する機能が提供されました。
• 仮想化とセキュリティ
  • ロードされた LSM モジュールを一覧表示するための新しいシステムコール lsm_list_modules()、lsm_get_self_attr()、lsm_set_self_attr() を追加しました (Linux セキュリティモジュール）およびLSMモジュール属性の取得/設定が可能になりました。ユーザー空間とカーネル間のLSMコンテキストでの通信のために、新しい構造体lsm_ctxが追加されました。
  • AppArmor サブシステムは、ルールの検証に SHA-256 ハッシュではなく SHA-1 アルゴリズムを使用するように切り替えられました。
  • 夏に Glibc 3.38 C ライブラリに含まれていた strlcpy() 関数の実装がカーネルから削除されました。 Strlcpy は strncpy() 関数の代替であり、バッファ オーバーフロー保護が含まれており、常に末尾の null バイトを設定します。
  • ハイパーバイザーでは KVM guest_memfd（ゲスト優先メモリ）サブシステムのサポートが追加されました。このサブシステムは、一般的なメモリ管理サブシステムでは実現できない機能や最適化を可能にするメモリ管理機能を提供します。例えば、guest_memfdを使用すると、ゲストシステムからアクセスできないメモリの割り当てとマッピングが可能になり、機密性の高いコンピューティングに利用できます。
  • KVM ハイパーバイザーを実行しているゲスト システムの場合、Intel プロセッサーで提供される LAM (リニア アドレス マスキング) モードのサポートが有効になり、64 ビット ポインターのビットの一部 (57 から 62 ビット) を使用して、KVM ハイパーバイザーに関係のないメタデータを保存できるようになります。アドレッシング。
  • ARM64 アーキテクチャに基づくシステム用の KVM ハイパーバイザーには、52 ビット (LPA2) 物理アドレスのサポートが追加されました。 x86 アーキテクチャのシステムの場合、Hyper-V ハイパーコールをエミュレートせずに構築できるため、カーネルのサイズを削減できます。
  • iaa (IAA Compression Accelerator) ドライバーは、Intel Analytics Accelerator (IAA) 暗号化アクセラレーターの機能を使用し、DEFLATE メソッドを使用したデータの圧縮と解凍を高速化するために追加されました。
  • ホスト側では、Intel TDX（Trusted Domain Extensions）メカニズムのサポートが実装されており、KVMハイパーバイザーを使用する際にメモリ暗号化を利用した安全なゲスト環境を作成できるようになっています。 仮想マシン.
  • SEではLinux SEポリシーが適用される前に起動された初期ブート段階で起動されたプロセスを識別できるように、「init」SIDを追加しました。LinuxSE管理用の/sys/fs/selinuxインターフェースが改善されました。Linux.
• ネットワークサブシステム
  • キャッシュ効率を向上させるために、基礎となるネットワーク データ構造の低レベルの再編成が実行されました。以前は、socks、netdev、netns、および mibs ネットワーク スタック構造内のフィールドは、追加されるたびに配置されていたため、プロセッサ キャッシュの使用が制限されていました。構造体内の変数の配置の見直しにより、データ転送段階でのキャッシュ ラインの使用が最小限に抑えられ、変数へのアクセスが最適化されたため、TCP 速度が大幅に向上しました。複数の TCP 接続が並行して処理される場合、速度向上は 40% に達する可能性があります。
  • BPF を使用してパケットをフィルタリングする bpfilter サブシステムは削除されました。 Bpfilter はリリース 4.18 から出荷されていますが、広範な使用に適したレベルまで開発されていません。近年、bpfilter コードはコアで開発されておらず、Facebook によってホテルのリポジトリで開発が続けられています。
• 機器
  • このパッケージには、Intel Xe アーキテクチャに基づく GPU 用の新しい DRM ドライバ (ダイレクト レンダリング マネージャー) Xe が含まれています。これは、Tiger Lake プロセッサをはじめ、Intel Arc ファミリ ビデオ カードおよび統合グラフィックスで使用されています。 Xe ドライバーは、古いプラットフォームをサポートするコードに縛られることなく、新しいチップを動作させるための基盤として位置付けられています。このドライバーは、既存の DRM サブシステム コンポーネントだけでなく、画面対話コード、メモリ モデル、execbuf 実装など、特定の GPU に関連付けられていない汎用 i915 ドライバー コンポーネントをさらに活用する新しいアーキテクチャを使用して構築されています。 Mesa では、Xe ドライバー上で OpenGL と Vulkan を実行することは、既存の Mesa Iris ドライバーと ANV ドライバーに加えられた変更によって実装されます。
  • i915 ドライバーでは、Intel LunarLake (Xe 2) チップのサポートを実装する作業が続けられています。 Intel Meteor Lake チップのサポートが向上しました。
  • Nouveau ドライバーは、デフォルトで GSP ファームウェア機能を使用し、Turing および Ampere マイクロアーキテクチャに基づく NVIDIA GPU で動作するように構成されており、GPU の初期化と制御操作は別の GSP マイクロコントローラー (GPU システム プロセッサー) によって実行されます。この設定が有効になると、ドライバーは機器と対話する操作を直接プログラムするのではなく、ファームウェアにアクセスすることによって機能します。
  • AMDGPU ドライバーには、ACPI WBRF および VPE DPM のサポートが含まれており、PCIe チャネル速度の処理が変更され、同期に使用されるキューで 64 ビットのシーケンス番号が使用され、AMD 固有のカラー管理メカニズムのサポートが追加されています。スリープモードへの切り替えに関する問題は解決されました。
  • Raspberry Pi 7.1 ボードで使用される Broadcom VideoCore 5 GPU のドライバーの初期実装を追加しました。
  • Imagination Technologies の Rogue マイクロアーキテクチャに基づく PowerVR 6 シリーズ GPU 用のドライバーを追加しました。
  • Intel Lunar Lake マイクロアーキテクチャに基づいてチップに統合された Thunderbolt/USB4 コントローラーのサポートが追加されました。
  • SoC Starfive、GalaxyCore GC2145/GC0308、Chips&Media Wave、THine THP7312 で使用されるカメラのドライバーを追加しました。
  • NSO (Nintendo Switch Online) ゲーム コントローラーのサポートが追加されました。これは、SNES (スーパー ファミコン)、Genesis、および N64 (Nintendo 64) の古いコントローラーの亜種であり、Nintendo Switch に適合したものです。 Adafruit Seesaw ゲームパッド用のドライバーを追加しました。 Lenovo Legion Go コントローラーのサポートが xpad ドライバーに追加されました。
  • dts ドライバーは、Powkiddy RK2023、Powkiddy X55、および Anbernic RG351V ゲーム デバイスをサポートするようになりました。
  • NXP i.MX8m MICFIL、Qualcomm SM8250、AMD ACP5x、Intel Arrow Lake、SM8550、SM8650、および X1E80100 チップで使用されるオーディオ システムのサポートが追加されました。
  • AMD は、新しい Zen 5 マイクロアーキテクチャに基づいた将来のプロセッサ シリーズのサポートに関連する変更を加えました。
  • ARM64 SoC のサポートを追加しました: Qualcomm SM8650 (Snapdragon 8 Gen 3)、Qualcomm X1E80100 (Snapdragon X Elite)、Samsung Exynos Auto v920、Google GS101 (Tensor G1)、MediaTek MT8188、および Unisoc UMS9620 (Tanggula 7)。
  • ARM ボードとデバイスのサポートを追加: Huashan Pi、Microsoft Lumia、HTC One Mini 2、Motorola MotoG 4G、Huawei Honor 5X/GR5、Anbernic RG351V、Powkiddy RK2023、Powkiddy X55、Marvell CN913x ベースの ComXpress、Lenovo Chromebook、Asus、Acer Mediatek MT8183 ベース、Toradex Verdin AM62、Allwinner H616/H618 ベースのボード。
  • ARM11 ARMv6K SMP プロセッサのサポートは廃止されました。

同時に、ラテンアメリカ自由ソフトウェア財団は、完全に自由なカーネル6.8のバージョンを作成しました。 Linux-libre 6.8-gnu、非フリーのコンポーネントまたはメーカーによって範囲が限定された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要素がクリーンアップされました。リリース 6.8 には、さまざまなドライバおよびサブシステムの更新されたブロブ クリーンアップ コードが含まれています。Intel qat_420xx、Imagination PowerVR、Intel Xe、Chips&Media Wave5、Intel VSC、Aquantia PHY、および Realtek rtw8922a のドライバがクリーンアップされました。atmel、hermes、orinoco_usb、libertas_cs、および zd1201 のドライバ クリーンアップは、カーネルから削除されたため中止されました。ARM および Aarch64 アーキテクチャのデバイスツリー (dts) ファイルのブロブ名がクリーンアップされました。i915 ドライバのクリーンアップに関する問題が修正されました。

出所： オープンネット.ru