Linux 5.7 커널 릴리스

두 달 간의 개발 끝에 Linus Torvalds는 도입 된 커널 릴리스 Linux 5.7. 가장 주목할만한 변경 사항 중에는 exFAT 파일 시스템의 새로운 구현, UDP 터널 생성을 위한 bareudp 모듈, ARM64에 대한 포인터 인증 기반 보호, BPF 프로그램을 LSM 핸들러에 연결하는 기능, Curve25519의 새로운 구현, 분할- 잠금 감지기, PREEMPT_RT와의 BPF 호환성, 코드의 80자 줄 크기 제한 제거, 작업 스케줄러의 CPU 온도 표시기 고려, 다른 cgroup에 프로세스를 생성하기 위해 clone()을 사용하는 기능, 쓰기 방지 userfaultfd를 사용하여 메모리에 저장합니다.

새 버전에는 15033명의 개발자가 수정한 1961개의 수정 사항이 포함되어 있습니다.
패치 크기 - 39MB(변경 사항이 11590개 파일에 영향을 미치고 570560줄의 코드가 추가됨,
297401개 행이 제거되었습니다.) 41에 제시된 전체 내용의 약 5.7%
변경 사항은 장치 드라이버와 관련되어 있으며 변경 사항 중 약 16%는
하드웨어 아키텍처 관련 코드 업데이트에 대한 태도, 13%
네트워크 스택 관련, 파일 시스템 관련 4%, 내부 관련 4%
커널 하위 시스템.

주요 혁신:

• 디스크 하위 시스템, I/O 및 파일 시스템
  • 새로운 exFAT 드라이버 구현이 추가되었습니다. 설립 삼성이 안드로이드 스마트폰용으로 개발한 최신 "sdfat"(2.x) 코드 기반을 기반으로 합니다. 이전에 커널에 추가된 드라이버는 기존 Samsung 코드(버전 1.2.9)를 기반으로 했으며 성능이 새 드라이버보다 약 10% 정도 뒤졌습니다. Microsoft 이후 커널에 exFAT 지원을 추가하는 것이 가능해졌음을 기억해 봅시다. опубликовала 공개 사양 및 exFAT 특허를 Linux에서 로열티 없이 사용할 수 있도록 했습니다.
  • Btrfs는 식별자로 하위 섹션을 삭제할 수 있는 새로운 ioctl() 명령인 BTRFS_IOC_SNAP_DESTROY_V2를 구현합니다. 인라인 범위 복제를 완벽하게 지원합니다. 재배포 작업 취소 지점이 확대되어 '잔액 취소' 명령 실행 시 오랜 대기 시간이 단축되었습니다. 범위에 대한 백링크 결정이 가속화되었습니다(예: 테스트 스크립트 실행 시간이 XNUMX시간에서 몇 분으로 단축되었습니다). 트리의 각 inode에 파일 범위를 연결하는 기능이 추가되었습니다. 하위 파티션에 쓸 때와 NOCOW를 제외할 때 사용되는 차단 체계가 다시 설계되었습니다. 범위에 대한 fsync 실행 효율성이 향상되었습니다.
  • XFS에는 활성 파티션에 대한 메타데이터 검사 및 fsck가 향상되었습니다. btree 구조를 재구축하기 위한 라이브러리가 제안되었으며, 이는 향후 xfs_repair를 재작업하고 파티션을 마운트 해제하지 않고도 복구 가능성을 구현하는 데 사용될 것입니다.
  • SMB3 저장소에 스왑 파티션을 배치하기 위한 실험적 지원이 CIFS에 추가되었습니다. SMB3.1.1 사양에 정의된 readdir에 대한 POSIX 확장을 구현했습니다. 캐시=엄격 모드가 활성화되고 프로토콜 버전 64 이상이 사용되는 경우 2.1KB 페이지에 대한 쓰기 성능이 향상되었습니다.
  • FS EXT4는 bmap 및 iopoll에서 iomap을 사용하도록 이전되었습니다.
  • F2FS는 zstd 알고리즘을 사용하여 데이터 압축에 대한 선택적 지원을 제공합니다. 기본적으로 LZ4 알고리즘이 압축에 사용됩니다. "chattr -c commit" 명령에 대한 지원이 추가되었습니다. 장착 시간 표시가 제공됩니다. 압축된 블록 수에 대한 정보를 얻기 위해 ioctl F2FS_IOC_GET_COMPRESS_BLOCKS를 추가했습니다. statx를 통한 압축 데이터 출력이 추가되었습니다.
  • Ceph 파일 시스템에는 서버의 응답을 기다리지 않고(비동기 모드에서 작동) 파일 생성 및 삭제 작업(링크 해제)을 로컬에서 수행하는 기능이 추가되었습니다. 예를 들어 이러한 변경으로 인해 rsync 유틸리티를 실행할 때 성능이 크게 향상될 수 있습니다.
  • virtiofs를 최상위 파일 시스템으로 사용하는 기능이 OVERLAYFS에 추가되었습니다.
  • 재작성 VFS의 경로 탐색 코드, 심볼릭 링크 구문 분석 코드가 재작업되었으며 마운트 지점 탐색이 통합되었습니다.
  • scsi 하위 시스템에서 권한 없는 사용자에게 허용 된 ZBC 명령 실행.
  • dm_writecache에서 구현 블록의 최대 수명을 설정하는 max_age 매개변수를 기반으로 캐시를 점진적으로 지우는 기능.
  • dm_integrity에서 추가 "폐기" 작업을 지원합니다.
  • null_blk에서 추가 테스트 중 실패를 시뮬레이션하기 위한 오류 대체 지원.
  • 추가됨 블록 장치 크기 변경에 대한 udev 알림을 보내는 기능.
• 네트워크 하위 시스템
  • 넷필터 포함 변경, 서브넷, 네트워크 포트, 프로토콜 및 MAC 주소의 조합을 확인해야 하는 대규모 일치 목록(nftables 세트)의 처리 속도가 크게 향상됩니다.
    최적화 입력 IP 및 네트워크 포트 범위(nft_set_rbtree 및 nft_set_hash)와 같은 필터링 규칙에 사용되는 임의 필드 상태 범위와 패킷의 내용을 일치시키는 문제를 해결하는 nft_set_pipapo(PIle PAcket POlicies) 모듈에 포함됩니다. 간격 일치 및 값의 직접 반영을 조작합니다. ). AMD Epyc 256 프로세서가 장착된 시스템에서 2비트 AVX7402 명령을 사용하여 벡터화된 pipapo 버전은 포트 프로토콜 조합을 포함하여 420개의 레코드를 구문 분석할 때 30%의 성능 향상을 보여주었습니다. 1000개의 레코드를 분석할 때 서브넷과 포트 번호의 조합을 비교했을 때 증가율은 IPv87의 경우 4%, IPv128의 경우 6%였습니다.

  • 추가됨 MPLS, IP 및 NSH와 같은 다양한 L3 프로토콜을 UDP 터널로 캡슐화할 수 있는 bareudp 모듈.
  • 서로 다른 IP 주소에 연결된 서로 다른 네트워크 인터페이스를 통해 여러 경로를 따라 동시에 패킷을 전달하는 TCP 연결 작업을 구성하기 위한 TCP 프로토콜의 확장인 MPTCP(MultiPath TCP) 구성 요소의 통합이 계속되었습니다.
  • 추가됨 802.11(Wi-Fi)에서 이더넷 프레임을 캡슐화하기 위한 하드웨어 가속 메커니즘을 지원합니다.
  • 장치를 한 네트워크 네임스페이스에서 다른 네트워크 네임스페이스로 이동하면 sysfs에 있는 해당 파일의 액세스 권한과 소유권이 조정됩니다.
  • 루트가 아닌 사용자에 대해 SO_BINDTODEVICE 플래그를 사용하는 기능이 추가되었습니다.
  • 패치의 세 번째 부분이 승인되어 ethtool 툴킷을 ioctl()에서 netlink 인터페이스를 사용하도록 변환했습니다. 새로운 인터페이스를 사용하면 확장을 더 쉽게 추가하고, 오류 처리를 개선하고, 상태가 변경될 때 알림을 보낼 수 있으며, 커널과 사용자 공간 간의 상호 작용을 단순화하고, 동기화해야 하는 명명된 목록의 수를 줄일 수 있습니다.
  • 특수 하드웨어 가속기를 사용하여 연결 추적 작업을 수행하는 기능이 추가되었습니다.
  • 넷필터에서 추가 들어오는 패킷(수신)에 대해 이전에 존재했던 후크를 보완한 나가는 패킷(송신)의 분류자를 연결하기 위한 후크입니다.
• 가상화 및 보안
  • 포인터 인증의 하드웨어 구현이 추가되었습니다(포인터 인증), 이는 반환 지향 프로그래밍(ROP) 기술을 사용하여 공격으로부터 보호하기 위해 특수 ARM64 CPU 명령을 사용합니다. 이 기술에서는 공격자가 자신의 코드를 메모리에 배치하려고 시도하지 않고 로드된 라이브러리에서 이미 사용할 수 있는 기계 명령 조각을 사용하여 작동합니다. 제어 복귀 명령으로. 보안은 커널 수준에서 반환 주소를 확인하기 위해 디지털 서명을 사용하는 것으로 귀결됩니다. 서명은 포인터 자체의 사용되지 않은 최상위 비트에 저장됩니다. 소프트웨어 구현과 달리 디지털 서명의 생성 및 확인은 특수 CPU 명령을 사용하여 수행됩니다.
  • 추가됨 사용자 공간에서 페이지 오류(할당되지 않은 메모리 페이지에 대한 액세스)를 처리하도록 설계된 userfaultfd() 시스템 호출을 사용하여 메모리 영역에 쓰기를 방지하는 기능입니다. 아이디어는 userfaultfd()를 사용하여 쓰기 금지로 표시된 페이지에 대한 액세스 위반을 감지하고 이러한 쓰기 시도에 응답할 수 있는 핸들러를 호출하는 것입니다(예: 실행 중인 프로세스의 라이브 스냅샷 생성 중 변경 사항 처리, 상태 메모리 덤프를 디스크에 덤프할 때 캡처, 공유 메모리 구현, 메모리 변경 사항 추적). 기능성 동등한 SIGSEGV 신호 처리기와 함께 mprotect()를 사용하지만 눈에 띄게 더 빠르게 작동합니다.
  • SELinux에서는 규칙을 처리할 때 메모리 보호 검사를 비활성화할 수 있는 "checkreqprot" 매개변수를 더 이상 사용하지 않습니다(규칙에 지정된 규칙에 관계없이 실행 가능한 메모리 영역 사용 허용). Kernfs 심볼릭 링크는 상위 디렉토리의 컨텍스트를 상속받을 수 있습니다.
  • 구조 포함됨 모듈 KRSI, 커널의 모든 LSM 후크에 BPF 프로그램을 연결할 수 있습니다. 이러한 변경을 통해 BPF 프로그램 형태로 LSM 모듈(Linux 보안 모듈)을 생성하여 감사 문제 및 필수 액세스 제어를 해결할 수 있습니다.
  • 실시 RNG 명령어를 개별적으로 호출하는 대신 CRNG 값을 일괄 처리하여 /dev/random의 성능을 최적화합니다. RNG 명령을 제공하는 ARM64 시스템에서 getrandom 및 /dev/random의 성능이 향상되었습니다.
  • 타원 곡선 구현 Curve25519 교체됨 도서관의 옵션 HACL, 이를 위해 주어진 공식적인 신뢰성 검증의 수학적 증명.
  • 추가됨 사용 가능한 메모리 페이지에 대해 알리는 메커니즘입니다. 이 메커니즘을 사용하여 게스트 시스템은 더 이상 사용되지 않는 페이지에 대한 정보를 호스트 시스템에 전송할 수 있으며 호스트는 페이지 데이터를 다시 가져올 수 있습니다.
  • vfio/pci에서 추가 SR-IOV(단일 루트 I/O 가상화)를 지원합니다.
• 메모리 및 시스템 서비스
  • 80~100자 증가 소스 텍스트의 최대 줄 길이에 대한 제한. 동시에 개발자는 한 줄에 80자 이내를 유지하는 것이 권장되지만 이는 더 이상 엄격한 제한이 아닙니다. 또한 라인 크기 제한을 초과하면 checkpatch가 '--strict' 옵션과 함께 실행되는 경우에만 빌드 경고가 발생합니다. 이러한 변화로 인해 개발자의 주의가 산만해지지 않도록 할 수 있습니다. 시장 조작 공백이 있어서 코드 정렬이 더 자유로워지고, 방지할 것이다 과도한 줄바꿈, 방해하는 코드 이해 및 검색.
  • 추가됨 특수한 부트로더를 사용하지 않고도 64비트 CPU에서 실행되는 32비트 펌웨어에서 64비트 커널을 로드할 수 있는 EFI 혼합 부팅 모드를 지원합니다.
  • 활성화됨 분할 잠금을 식별하고 디버깅하기 위한 시스템(“분할 잠금")는 원자 명령을 실행할 때 데이터가 두 개의 CPU 캐시 라인을 통과하기 때문에 메모리에서 정렬되지 않은 데이터에 액세스할 때 발생합니다. 이러한 차단으로 인해 상당한 성능 저하가 발생합니다(하나의 캐시 라인에 속하는 데이터에 대한 원자적 작업보다 1000주기 느림). "split_lock_Detect" 부팅 매개변수에 따라 커널은 이러한 잠금을 즉시 감지하고 경고를 발행하거나 잠금을 유발하는 애플리케이션에 SIGBUS 신호를 보낼 수 있습니다.
  • 작업 스케줄러는 온도 센서 추적 기능을 제공합니다(열압력) 작업을 배치할 때 과열을 고려하여 구현되었습니다. 제공된 통계를 사용하여 열 거버너는 과열 시 최대 CPU 주파수를 조정할 수 있으며 작업 스케줄러는 이제 실행할 작업을 예약할 때 빈도 감소로 인한 컴퓨팅 성능 감소를 고려합니다(이전에는 스케줄러가 변경 사항에 응답했습니다). 사용 가능한 컴퓨팅 리소스에 대한 과장된 가정을 기반으로 결정을 내리는 동안 특정 지연이 발생하는 빈도).
  • 작업 스케줄러에는 다음이 포함됩니다. 불변 지표 로드 추적을 통해 현재 CPU 작동 빈도에 관계없이 로드를 정확하게 예측할 수 있습니다. 이러한 변경을 통해 전압 및 CPU 주파수의 동적 변화 조건에서 작업 동작을 보다 정확하게 예측할 수 있습니다. 예를 들어, 1MHz에서 CPU 리소스의 3/1000을 소비한 작업은 주파수가 2MHz로 떨어지면 리소스의 3/500를 소비하게 됩니다. 이는 이전에 전체 용량에서 실행 중이라는 잘못된 가정을 만들었습니다. 빈도를 줄여 스케줄러의 크기를 늘리면 schedutil cpufreq 관리자에서 잘못된 결정이 내려지게 됩니다.
  • 성능 모드 선택을 담당하는 Intel P-state 드라이버가 다음을 사용하도록 전환되었습니다. 스케줄 유틸리티.
  • 커널이 실시간으로 실행될 때 BPF 하위 시스템을 사용하는 기능(PREEMPT_RT)이 구현되었습니다. 이전에는 PREEMPT_RT가 활성화되면 BPF를 비활성화해야 했습니다.
  • 새로운 유형의 BPF 프로그램인 BPF_MODIFY_RETURN이 추가되었습니다. 이 프로그램은 커널의 함수에 연결되어 이 함수에서 반환된 값을 변경할 수 있습니다.
  • 추가됨 기회 clone3() 시스템 호출을 사용하여 상위 cgroup과 다른 cgroup에 프로세스를 생성하면 상위 프로세스가 새 프로세스나 스레드를 생성한 후 즉시 제한을 적용하고 계정을 활성화할 수 있습니다. 예를 들어, 서비스 관리자는 별도의 cgroup에 새 서비스를 직접 할당할 수 있으며, "동결된" cgroup에 배치된 새 프로세스는 즉시 중지됩니다.
  • Kbuild에서 추가 커널을 빌드할 때 Clang/LLVM 툴킷으로 전환하기 위한 환경 변수 "LLVM=1"을 지원합니다. binutils 버전에 대한 요구 사항이 상향되었습니다(2.23).
  • /sys/kernel/debug/kunit/ 섹션이 kunit 테스트 결과와 함께 debugfs에 추가되었습니다.
  • 전원 관리 시스템 작동에 대한 디버그 정보 출력을 활성화하는 커널 부팅 매개변수 pm_debug_messages(/sys/power/pm_debug_messages와 유사)를 추가했습니다(최대 절전 모드 및 대기 모드 문제를 디버깅할 때 유용함).
  • 비동기 I/O 인터페이스로 io_uring 지원이 추가되었습니다 접착() и 원자 버퍼 선택.
  • perf 툴킷을 사용하여 cgroup 프로파일링이 개선되었습니다. 이전에는 perf가 특정 cgroup의 작업만 프로파일링할 수 있었고 현재 샘플이 속한 cgroup을 찾을 수 없었습니다. perf는 이제 각 샘플에 대한 cgroup 정보를 검색하므로 둘 이상의 cgroup을 프로파일링하고 다음을 기준으로 정렬을 적용할 수 있습니다.
    보고서의 cgroup.

  • cgroup 관리를 위한 의사 FS인 cgroupfs에는 확장된 속성(xattrs)에 대한 지원이 추가되었습니다. 이를 통해 사용자 공간의 핸들러에 대한 추가 정보를 남길 수 있습니다.
  • cgroup 메모리 컨트롤러에서 추가그룹 구성원에게 제공되는 최소 RAM 양을 규제하는 "memory.low" 값의 재귀적 보호를 지원합니다. "memory_recursiveprot" 옵션을 사용하여 cgroup 계층 구조를 마운트하면 하위 노드에 설정된 "memory.low" 값이 모든 하위 노드에 자동으로 배포됩니다.
  • 추가됨 CPU와 주변 장치 간에 가상 주소(SVA, 공유 가상 주소 지정)를 공유하기 위한 Uacce(Unified/User-space-access-intended Accelerator Framework) 프레임워크를 통해 하드웨어 가속기가 메인 CPU의 데이터 구조에 액세스할 수 있습니다.
• 하드웨어 아키텍처
  • ARM 아키텍처의 경우 메모리 핫페치 기능이 구현됩니다.
  • RISC-V 아키텍처의 경우 CPU 핫 플러그 ​​및 제거(CPU 핫 플러그)에 대한 지원이 추가되었습니다. 32비트 RISC-V의 경우 eBPF JIT가 구현됩니다.
  • 32비트 ARM 시스템을 사용하여 KVM 게스트 환경을 실행하는 기능이 제거되었습니다.
  • 성능 향상을 달성하기 위한 사용 사례가 발견되지 않은 s390 아키텍처에 대한 "더미" NUMA 구현을 제거했습니다.
  • ARM64의 경우 ARMv8.4에 정의된 AMU(Activity Monitors Unit) 확장에 대한 지원이 추가되었으며 작업 스케줄러에서 주파수 스케일링 수정 요소를 계산하는 데 사용되는 성능 카운터를 제공합니다.
• Оборудование
  • 추가됨 virtio 사양을 준수하는 데이터 교환 채널을 사용하는 vDPA 장치를 지원합니다. vDPA 디바이스는 물리적으로 연결된 장비이거나 소프트웨어로 에뮬레이트된 가상 디바이스일 수 있습니다.
  • GPIO 하위 시스템에서 출연 한 변경 사항을 모니터링하기 위한 새로운 ioctl() 명령을 사용하면 GPIO 라인의 상태 변경 사항을 프로세스에 알릴 수 있습니다. new 명령을 사용하는 예 제안 gpio-watch 유틸리티.
  • Intel 비디오 카드용 i915 DRM 드라이버 포함 된 Tigerlake(“Gen12”) 칩에 대한 기본 지원과 OLED 백라이트 제어에 대한 초기 지원이 추가되었습니다. Ice Lake, Elkhart Lake, Baytrail 및 Haswell 칩에 대한 지원이 향상되었습니다.
  • amdgpu 드라이버에서 추가 ASIC용 USBC 칩에 펌웨어를 로드하는 기능. AMD Ryzen 4000 "Renoir" 칩에 대한 지원이 향상되었습니다. 이제 OLED 패널 제어가 지원됩니다. debugfs에 펌웨어 상태 표시가 제공됩니다.
  • 게스트 시스템에서 OpenGL 4를 사용하는 기능이 VMware 가상화 시스템용 vmwgfx DRM 드라이버에 추가되었습니다(이전에는 OpenGL 3.3이 지원됨).
  • TI Keystone 플랫폼 디스플레이 시스템을 위한 새로운 DRM 드라이버 tidss를 추가했습니다.
  • LCD 패널용 드라이버 추가: Feixin K101 IM2BA02, Samsung s6e88a0-ams452ef01, Novatek NT35510, Elida KD35T133, EDT, NewEast Optoelectronics WJFH116008A, Rocktech RK101II01D-CT, Frida FRD350H54004.
  • 전원 관리 시스템으로 추가 Atom 기반 Intel Jasper Lake(JSL) 플랫폼을 지원합니다.
  • Rockchip RK3399, Pine64 PineTab 태블릿 및 스마트폰 기반 Pinebook Pro 노트북에 대한 지원 추가 PinePhone Allwinner A64 기반.
  • 새로운 오디오 코덱 및 칩에 대한 지원이 추가되었습니다.
    Amlogic AIU, Amlogic T9015, Texas Instruments TLV320ADCX140, Realtek RT5682, ALC245, Broadcom BCM63XX I2S, Maxim MAX98360A, Presonus Studio 1810c, MOTU MicroBook IIc.

  • ARM 보드 및 플랫폼에 대한 지원 추가 Qualcomm Snapdragon 865(SM8250), IPQ6018, NXP i.MX8M Plus, Kontron "sl28", 11 i.MX6 TechNexion Pico 보드 옵션, 세 가지 새로운 Toradex Colibri 옵션, ST 기반 Samsung S7710 Galaxy Xcover 2 -Ericsson u8500, DH Electronics DHCOM SoM 및 PDK2, Renesas M3ULCB, Hoperun HiHope, Linutronix Testbox v2, PocketBook Touch Lux 3.

출처 : opennet.ru