Linux 5.3 커널 릴리스

두 달 간의 개발 끝에 Linus Torvalds는 도입 된 커널 릴리스 Linux 5.3. 가장 눈에 띄는 변화 중에는 AMD Navi GPU, Zhaoxi 프로세서 및 Intel Speed ​​​​Select 전원 관리 기술 지원, 사이클을 사용하지 않고 대기하는 umwait 명령을 사용하는 기능,
비대칭 CPU에 대한 상호 작용을 증가시키는 '활용도 클램핑' 모드, pidfd_open 시스템 호출, 4/0.0.0.0 서브넷의 IPv8 주소를 사용하는 기능, nftables 하드웨어 가속 가능성, DRM 하위 시스템의 HDR 지원, ACRN 통합 하이퍼바이저.

В 발표 새로운 릴리스에서 Linus는 모든 개발자에게 커널 개발의 주요 규칙, 즉 사용자 공간 구성 요소에 대해 동일한 동작을 유지한다는 사실을 상기시켰습니다. 커널 변경으로 인해 이미 실행 중인 애플리케이션이 중단되거나 사용자 수준에서 회귀가 발생해서는 안 됩니다. 이 경우 동작 위반으로 인해 ABI 변경, 오래된 코드 제거 또는 오류 표시뿐만 아니라 올바르게 작동하는 유용한 개선 사항에 대한 간접적인 영향도 발생할 수 있습니다. 예시적인 예로는 다음과 같은 것이 있었습니다. 폐기됨 유능한 최적화 Ext4 코드에서는 작은 I/O 요청에 대한 inode 테이블의 사전 읽기를 비활성화하여 드라이브 액세스 횟수를 줄입니다.

최적화를 통해 디스크 활동 감소로 인해 getrandom() 난수 생성기의 엔트로피가 더 느리게 누적되기 시작했으며 일부 구성에서는 특정 상황에서 엔트로피 풀이 로드될 때까지 로드 중에 정지가 관찰될 수 있었습니다. 채우는. 최적화가 정말 유용하기 때문에 개발자들 사이에서 getrandom() 호출의 기본 차단 모드를 비활성화하고 엔트로피를 기다리는 선택적 플래그를 추가하여 문제를 해결하자는 논의가 일어났습니다. 로딩 초기 단계의 난수 품질.

새 버전에는 15794명의 개발자가 수정한 1974개의 수정 사항이 포함되어 있습니다.
패치 크기 - 92MB(변경 사항은 13986개 파일에 영향을 미치고 258419줄의 코드가 추가되었습니다.
599137개 행이 제거되었습니다.) 39에 제시된 전체 내용의 약 5.3%
변경 사항은 장치 드라이버와 관련되어 있으며 변경 사항 중 약 12%는
하드웨어 아키텍처 관련 코드 업데이트에 대한 태도, 11%
네트워크 스택 관련, 파일 시스템 관련 3%, 내부 관련 3%
커널 하위 시스템.

주요 혁신:

• 메모리 및 시스템 서비스
  • PID 재사용 상황을 처리하는 데 도움이 되는 'pidfd' 기능의 지속적인 개발(pidfd는 특정 프로세스와 연결되어 변경되지 않지만 PID는 해당 PID와 연결된 현재 프로세스가 종료된 후 다른 프로세스와 연결될 수 있음) 이전에 커널에 추가되었습니다.
    idfd_send_signal()에서 사용할 pidfd를 얻기 위한 pidfd_send_signal() 시스템 호출과 clone() 호출의 CLONE_PIDFD 플래그. CLONE_PIDFD 플래그와 함께 clone()을 사용하면 서비스 관리자 또는 Android 플랫폼의 메모리 부족 강제 종료 시스템에 문제가 발생할 수 있습니다. 이 경우 CLONE_PIDFD 없이 fork() 또는 clone()을 호출하여 시작합니다.

    커널 5.3에는 시스템 호출이 도입되었습니다. pidfd_open()이를 통해 CLONE_PIDFD 플래그와 함께 clone()을 호출하여 생성되지 않은 임의의 기존 프로세스에 대해 확인 가능한 PIDFD를 얻을 수 있습니다. 또한 poll() 및 epoll()을 사용하여 pidfd 폴링에 대한 지원이 추가되었습니다. 이를 통해 프로세스 관리자는 PID가 새 프로세스에 할당되는 경우 경쟁 조건에 대한 걱정 없이 임의 프로세스의 종료를 추적할 수 있습니다. pidfd와 연관된 프로세스가 종료될 때 이를 알리는 메커니즘은 해당 하위 프로세스가 종료될 때 알리는 것과 유사합니다.

  • 작업 스케줄러에 로드 고정 메커니즘에 대한 지원이 추가되었습니다(활용 클램핑), CPU에서 활성화된 작업에 따라 최소 또는 최대 주파수 범위를 준수할 수 있습니다. 제시된 메커니즘은 최소한 "요청된" 빈도의 낮은 끝에서 이러한 작업을 실행하여 사용자 경험의 품질에 직접적인 영향을 미치는 작업의 속도를 높입니다. 사용자의 작업에 영향을 주지 않는 우선순위가 낮은 작업은 "허용된" 빈도의 상한을 사용하여 시작됩니다. 제한은 sched_setattr() 시스템 호출의 sched_uclamp_util_min 및 sched_uclamp_util_max 속성을 통해 설정됩니다.
  • 에너지 관리 기술 지원 추가 인텔 속도 선택, Intel Xeon 프로세서가 탑재된 일부 서버에서 사용할 수 있습니다. 이 기술을 사용하면 다양한 CPU 코어에 대한 성능 및 파티션 처리량 설정을 지정할 수 있습니다. 이를 통해 특정 코어에서 수행되는 작업에 대한 성능 우선순위를 지정하고 다른 코어의 성능을 희생할 수 있습니다.
  • 사용자 공간의 프로세스 제공 umwait 명령을 사용하여 루프를 사용하지 않고 짧은 시간 동안 기다리는 기능. umonitor 및 tpause 명령과 함께 이 명령은 Intel의 곧 출시될 "Tremont" 칩에 제공될 예정이며 하이퍼 스레딩을 사용할 때 에너지 효율적이고 다른 스레드의 성능에 영향을 주지 않는 지연 구현을 허용합니다.
  • RISC-V 아키텍처의 경우 대용량 메모리 페이지에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • kprobes 추적 메커니즘에는 사용자 공간에 대한 커널 포인터를 역참조하는 기능이 추가되었습니다. 이는 예를 들어 시스템 호출에 전달된 구조의 내용을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 부팅 단계에서 검사를 설치하는 기능도 추가되었습니다.
  • 실시간 작업을 위해 구성 파일에 PREEMPT_RT 옵션을 추가했습니다. 실시간 모드를 지원하는 코드 자체는 아직 커널에 추가되지 않았지만 옵션이 등장한 것은 장기적으로 에픽이 출시될 것이라는 좋은 신호입니다. 통합 실시간 선점 패치가 거의 완료되었습니다.
  • 더 많은 수의 플래그를 지정할 수 있는 더 확장 가능한 버전의 clone() 인터페이스 구현과 함께 clone3() 시스템 호출을 추가했습니다.
  • BPF 프로그램이 임의의 프로세스에 신호를 보낼 수 있도록 bpf_send_signal() 핸들러를 추가했습니다.
  • KVM 하이퍼바이저 환경의 성능 이벤트의 경우 새로운 이벤트 필터링 메커니즘이 추가되어 관리자가 게스트 시스템 측에서 모니터링이 허용되거나 허용되지 않는 이벤트 유형을 결정할 수 있습니다.
  • 루프 실행이 제한되어 최대 명령 수 제한을 초과할 수 없는 경우 루프를 사용하여 프로그램을 처리하는 기능이 eBPF 애플리케이션 검증 메커니즘에 추가되었습니다.
• 디스크 하위 시스템, I/O 및 파일 시스템
  • 이제 XFS 파일 시스템은 다중 스레드 inode 우회(예: 할당량 확인 시)를 지원합니다. 새로운 ioctl BULKSTAT 및 INUMBERS가 추가되어 inode 생성 시간 및 각 AG 그룹(할당 그룹)에 대한 BULKSTAT 및 INUMBERS 매개변수를 설정하는 기능과 같이 FS 형식의 XNUMX번째 버전에 나타난 기능에 대한 액세스를 제공합니다.
  • Ext4에서 지원이 추가되었습니다 디렉토리에 공백이 있습니다(링크되지 않은 블록).
    처리 제공 열린 파일에 대한 플래그 "i"(불변)(파일이 이미 열려 있을 때 플래그가 설정된 경우 쓰기가 금지됨)

  • Btrfs는 모든 아키텍처에서 crc32c의 빠른 구현에 대한 정의를 제공합니다.
  • CIFS에서는 실험적 개발 과정에서 smbdirect 지원 코드가 제거되었습니다. SMB3에는 GCM 모드에서 암호화 알고리즘을 사용하는 기능이 추가되었습니다. ACE(액세스 제어 항목) 항목에서 모드 매개변수를 추출하는 새로운 마운트 옵션이 추가되었습니다. open() 호출 성능을 최적화했습니다.
  • checkpoint=disable 모드에서 실행할 때 가비지 수집기를 제한하는 옵션을 F2FS에 추가했습니다. F2FS에서 블록 범위를 제거하기 위해 ioctl을 추가하여 즉석에서 파티션 크기를 조정할 수 있습니다. 직접 I/O를 제공하기 위해 F2FS에 스왑 파일을 배치하는 기능이 추가되었습니다. 모든 사용자에 대해 파일 고정 및 유사한 파일에 대한 블록 할당에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • 비동기 입출력 io_uring을 위한 인터페이스에 비동기 작업 sendmsg() 및 recvmsg()에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • zstd 알고리즘을 사용한 압축 지원과 서명된 FS 이미지를 확인하는 기능이 UBIFS 파일 시스템에 추가되었습니다.
  • Ceph FS는 이제 파일에 대한 SELinux 보안 레이블을 지원합니다.
  • NFSv4의 경우 서버와 설정된 연결 수를 결정하는 새로운 마운트 옵션 "nconnect="가 구현되었습니다. 이러한 연결 간의 트래픽은 로드 밸런싱을 통해 분산됩니다. 또한 NFSv4 서버는 이제 클라이언트가 연 파일에 대한 정보를 포함하여 현재 클라이언트에 대한 정보가 포함된 /proc/fs/nfsd/clients 디렉토리를 생성합니다.
• 가상화 및 보안
  • 커널에는 임베디드 장치용 하이퍼바이저가 포함되어 있습니다. ACRN는 실시간 작업에 대한 준비 상태와 미션 크리티컬 시스템에서의 사용 적합성을 염두에 두고 작성되었습니다. ACRN은 최소한의 오버헤드를 제공하고 장비와 상호 작용할 때 낮은 대기 시간과 적절한 응답성을 보장합니다. CPU 리소스, I/O, 네트워크 하위 시스템, 그래픽 및 사운드 작업의 가상화를 지원합니다. ACRN은 전자 제어 장치, 대시보드, 자동차 정보 시스템, 소비자 IoT 장치 및 기타 내장 기술에서 여러 개의 격리된 가상 머신을 실행하는 데 사용할 수 있습니다.
  • 사용자 모드 Linux에서 추가 시간 여행 모드 - 가상 UML 환경에서 시간을 늦추거나 높일 수 있어 시간 관련 코드를 더 쉽게 디버깅할 수 있습니다. 또한 매개변수가 추가되었습니다.
    time-travel-start: 시스템 시계가 에포크 형식으로 지정된 순간부터 시작되도록 합니다.

  • 새로운 커널 명령줄 옵션 "init_on_alloc" 및 "init_on_free"가 추가되었습니다. 지정하면 할당 및 해제된 메모리 영역의 제로화가 활성화되어(malloc 및 free에 대해 XNUMX으로 채우기) 추가 초기화 오버헤드로 인해 보안이 향상됩니다.
  • 새로운 드라이버가 추가되었습니다 virtio-iommu 메모리 페이지 테이블을 에뮬레이션하지 않고 virtio 전송을 통해 ATTACH, DETACH, MAP 및 UNMAP과 같은 IOMMU 요청을 보낼 수 있는 반가상화 장치 구현
  • 새로운 드라이버가 추가되었습니다 virtio-pmem는 NVDIMM과 같은 물리적 주소 공간에 매핑된 저장 장치에 대한 액세스를 나타냅니다.
  • 사용자 또는 네트워크 네임스페이스에 암호화 키를 연결하고(선택한 네임스페이스 외부에서는 키에 액세스할 수 없음) ACL을 사용하여 키를 보호하는 기능을 구현했습니다.
  • 암호화 하위 시스템으로 추가 매우 빠른 비암호화 해싱 알고리즘 지원 xx해시, 속도는 메모리 성능에 따라 달라집니다.
• 네트워크 하위 시스템
  • 이전에는 사용할 수 없었던 4/0.0.0.0 범위의 IPv8 주소 처리가 활성화되었습니다. 이 서브넷 소개 의지 추가로 16만 개의 IPv4 주소를 배포합니다.
  • nftables용 Netfilter에서 추가 추가된 드라이버를 사용하여 패킷 필터링을 위한 하드웨어 가속 메커니즘 지원 흐름 블록 API. 모든 체인이 포함된 전체 규칙 테이블을 네트워크 어댑터 측면에 배치할 수 있습니다. 활성화는 NFT_TABLE_F_HW 플래그를 테이블에 바인딩하여 수행됩니다. 간단한 레이어 3 및 레이어 4 프로토콜 메타데이터, 허용/거부 작업, IP별 매핑, 전송자/수신자 네트워크 포트 및 프로토콜 유형을 지원합니다.
  • 추가됨 br_netfilter 에뮬레이션 레이어를 사용할 필요가 없는 네트워크 브리지에 대한 연결 추적 지원이 내장되어 있습니다.
  • nf_tables에서 추가 iptables와 유사한 기능을 복제하는 SYNPROXY 모듈에 대한 지원과 IPv4 헤더의 개별 옵션에 대한 규칙을 체크인하는 기능도 구현되었습니다.
  • setockopt() 및 getsockopt() 시스템 호출에 BPF 프로그램을 연결하는 기능이 추가되었습니다. 예를 들어 이러한 호출에 고유한 액세스 핸들러를 연결할 수 있습니다. 또한 각 RTT 간격(왕복 시간, 핑 시간)에 대해 한 번씩 BPF 프로그램에 대한 호출을 구성할 수 있는 새로운 호출 지점(후크)이 추가되었습니다.
  • IPv4 및 IPv6의 경우 추가 라우팅 테이블의 확장성을 높이는 것을 목표로 하는 새로운 Nexthop 라우팅 데이터 저장 메커니즘입니다. 테스트에 따르면 새 시스템을 사용할 때 단 743초 만에 4.3개의 경로 세트가 커널에 로드되는 것으로 나타났습니다.
  • 블루투스의 경우 구현 LE ping을 지원하는 데 필요한 기능
• Оборудование
  • 추가됨 회사의 x86 호환 프로세서 지원 자 오신, VIA Technologies와 상하이 지자체 간의 공동 프로젝트의 결과로 개발되었습니다. ZX CPU 제품군은 x86-64 Isaiah 아키텍처를 기반으로 구축되어 기술 개발을 계속하고 있습니다. 비아 센타우르;
  • DRM(Direct Rendering Manager) 하위 시스템과 amdgpu 및 i915 그래픽 드라이버에는 HDMI 포트를 통해 HDR(High Dynamic Range) 메타데이터 구문 분석, 처리 및 전송에 대한 지원이 추가되어 HDR 패널 및 화면을 사용할 수 있습니다. 추가 밝기 범위 표시 ;
  • amdgpu 드라이버는 기본 드라이버, 화면 상호 작용 코드(DCN5700), GFX 및 컴퓨팅 지원(GFX2)을 포함하는 AMD NAVI GPU(RX10)에 대한 초기 지원을 추가했습니다.
    SDMA 5(시스템 DMA0), 전원 관리 및 멀티미디어 인코더/디코더(VCN2). amdgpu는 또한 추가 메모리 및 전원 관리 기능이 추가된 Vega12 및 Vega20 GPU 기반 카드에 대한 지원을 개선합니다.

  • amdkfd 드라이버에 VegaM GPU 기반 카드에 대한 지원이 추가되었습니다(Fiji, Tonga, Polaris와 같은 개별 GPU용).
  • Icelake 칩용 Intel 비디오 카드용 DRM 드라이버 구현 새로운 다중 세그먼트 감마 보정 모드. YCbCr4:2:0 형식으로 DisplayPort를 통해 출력하는 기능이 추가되었습니다. 새로운 펌웨어가 추가되었습니다. 구C SKL, BXT, KBL, GLK 및 ICL용. 비동기 모드에서 화면 전원을 끄는 기능이 구현되었습니다. 추가됨 Ironlake(gen5) 및 gen4(Broadwater - Cantiga) 칩에 대한 렌더링 컨텍스트 저장 및 복원을 지원합니다. 이를 통해 한 배치 작업에서 다른 배치 작업으로 이동할 때 사용자 공간에서 GPU 상태를 복원할 수 있습니다.
  • Nouveau 드라이버는 NVIDIA Turing TU116 칩셋 감지 기능을 제공합니다.
  • ARM Komeda 화면 가속기(Mali D71)용 DRM/KMS 드라이버의 기능이 확장되었으며, 스케일링, 분할/병합 레이어, 회전, 지연된 쓰기, AFBC, SMMU 및 색상 인코딩 형식 Y0L2, P010, YUV420_8/10BIT가 지원됩니다. 추가되었습니다;
  • MSM 드라이버는 Qualcomm 프로세서에 사용되는 A540 GPU Adreno 시리즈에 대한 지원과 Snapdragon 8998용 MSM835 DSI 컨트롤러에 대한 지원을 추가합니다.
  • LCD 패널 Samsung S6E63M0, Armadeus ST0700, EDT ETM0430G0DH6, OSD101T2045-53TS용 드라이버가 추가되었습니다.
    Evervision VGG804821, FriendlyELEC HD702E, KOE tx14d24vm1bpa, TFC S9700RTWV43TR-01B, EDT ET035012DM6 및 VXT VL050-8048NT-C01;

  • 추가됨 디코딩 가속 도구를 활성화하기 위한 드라이버
    Amlogic Meson SoC에서 제공되는 비디오;

  • v3d 드라이버(Raspberry Pi에 사용되는 Broadcom Video Core V GPU용)가 나타났습니다. 지원 컴퓨팅 셰이더 파견;
  • 추가됨 최신 Apple MacBook 및 MacBookPro 노트북 모델에 사용되는 SPI 키보드 및 트랙패드용 드라이버;
  • 추가됨 플로피 드라이버와 관련된 ioctl 호출에 대한 추가 보호 및 드라이버 자체는 유지 관리되지 않은 것으로 표시됩니다.
    (“고아”) 이는 테스트 종료를 의미합니다. 드라이버는 여전히 커널에 저장되어 있지만 올바른 작동은 보장되지 않습니다. 테스트를 위해 작동하는 장비를 찾기가 어렵기 때문에 드라이버는 오래된 것으로 간주됩니다. 일반적으로 현재의 모든 외부 드라이브는 USB 인터페이스를 사용합니다.

  • 추가됨 프로세서 주파수의 변경 사항을 동적으로 제어할 수 있는 Raspberry Pi 보드용 cpufreq 드라이버
  • 새로운 ARM SoC Mediatek mt8183(4x Cortex-A73 + 4x Cortex-A53), TI J721E(2x Cortex-A72 + 3x Cortex-R5F + 3 DSP + MMA) 및 Amlogic G12B(4x Cortex-A73 + 2x Cortex- A53 ) 및 보드:
    • 퓨리즘 리브렘5,
    • 어스피드 BMC,
    • 마이크로소프트 올림푸스 BMC,
    • 콘트론 SMARC,
    • 노브텍 미어캣96(i.MX7),
    • ST 마이크로 어벤져96,
    • 구글 체자(퀄컴 SDM845),
    • 퀄컴 드래곤보드 845c(퀄컴 SDM845),
    • 허그선 X99 TV 박스(Rockchip RK3399),
    • Khadas Edge/Edge-V/Captain(Rockchip RK3399),
    • 하이호프 RZ/G2M,
    • NXP LS1021A-TSN.

동시에 라틴 아메리카 자유 소프트웨어 재단(Latin American Free Software Foundation) 형성된
вариант 완전 무료 커널 5.3 - Linux-libre 5.3-gnu, 제조업체가 범위를 제한하는 비자유 구성 요소 또는 코드 섹션을 포함하는 펌웨어 및 드라이버 요소를 제거합니다. 새 릴리스에서는 qcom, hdcp drm, allegro-dvt 및 meson-vdec 드라이버에서 Blob 로딩이 비활성화됩니다.
드라이버 및 하위 시스템 amdgpu, i915, netx, r8169, brcmfmac, rtl8188eu, adreno, si2157, pvrusb2, touchscreen_dmi, skylake용 사운드 드라이버 및 마이크로코드 문서의 Blob 정리 코드가 업데이트되었습니다.

출처 : opennet.ru