커널 릴리스 Linux 6.0

두 달간의 개발 끝에 리누스 토르발스는 커널을 공개했습니다. Linux 6.0. Значительное изменение номера версии произведено из эстетических соображений и является формальным шагом, снимающим дискомфорт из-за накопления большого числа выпусков в серии (Линус пошутил, что причина смены номера ветки скорее в том, что у него заканчиваются пальцы на руках и ногах считать номера версий). Среди наиболее заметных изменений: поддержка асинхронной буферизированной записи в XFS, блочный драйвер ublk, оптимизация планировщика задач, механизм верификации корректности работы ядра, поддержка блочного шифра ARIA.

커널 6.0의 주요 혁신:

• 디스크 하위 시스템, I/O 및 파일 시스템
  • XFS 파일 시스템은 io_uring 메커니즘을 사용하여 비동기 버퍼링 쓰기에 대한 지원을 추가합니다. fio 툴킷(스레드 1개, 블록 크기 4k, 600초, 순차 쓰기)을 사용한 성능 테스트에서는 IOPS가 77k에서 209k로 증가하고, 데이터 전송 속도가 314MB/s에서 854MB/s로 증가하고, 지연 시간이 9600ns에서 120ns(80배)로 감소한 것으로 나타났습니다.
  • Btrfs 파일 시스템은 "send" 명령에 대한 프로토콜 버전 64를 구현하는데, 이는 추가 메타데이터를 지원하고, 더 큰 블록(3K 이상)으로 데이터를 전송하고, 압축된 형태로 익스텐트를 전송합니다. 최대 256개 섹터를 동시에 읽을 수 있게 되어 직접 읽기 작업의 성능이 크게 향상되었습니다(최대 XNUMX배). 지연된 항목에 예약된 메타데이터의 양을 줄임으로써 잠금 충돌이 줄어들고 메타데이터 유효성 검사가 개선되었습니다.
  • ext4 파일 시스템은 슈퍼블록에 저장된 UUID를 검색하거나 설정하기 위해 새로운 ioctl 작업 EXT4_IOC_GETFSUUID 및 EXT4_IC_SETFSUUID를 추가합니다.
  • F2FS 파일 시스템은 RAM 용량이 작은 장치의 성능을 최적화하고 메모리 소모를 줄이는 대신 성능은 저하시키는 저용량 메모리 모드를 제공합니다.
  • NVMe 드라이브 인증에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • В 섬기는 사람 NFSv4는 활성 클라이언트 수를 제한하는데, 이는 시스템의 RAM 1기가바이트당 1024개의 클라이언트가 허용되도록 설정되어 있습니다.
  • CIFS 클라이언트 구현은 다중 채널 모드에서 성능이 향상되었습니다.
  • 특정 이벤트를 무시하기 위해 fanotify 이벤트 추적 하위 시스템에 새로운 플래그 FAN_MARK_IGNORE가 추가되었습니다.
  • Overlayfs에서는 사용자 ID 매핑이 있는 파일 시스템 위에 마운트할 경우 POSIX 호환 액세스 제어 목록에 대한 올바른 지원이 제공됩니다.
  • 사용자 공간의 백그라운드 프로세스로 특정 논리를 옮기고 io_uring 하위 시스템을 사용하는 블록 드라이버 ublk가 추가되었습니다.
• 메모리 및 시스템 서비스
  • DAMON(Data Access MONitor) 하위 시스템에 사용자 공간에서 프로세스가 RAM에 액세스하는 것을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 메모리 관리에 영향을 미칠 수 있는 새로운 기능이 추가되었습니다. 특히, 특정 메모리 페이지의 우선순위를 높이기 위해 LRU(최근에 사용된 항목) 목록을 재정렬하는 새로운 모듈 "LRU_SORT"가 제안되었습니다.
  • 새로운 메모리 영역을 생성하는 기능은 CPU와 메모리 장치 간의 고속 상호작용을 구성하는 데 사용되는 CXL(Compute Express Link) 버스의 기능을 사용하여 구현되었습니다. CXL을 사용하면 외부 메모리 장치에서 제공하는 새로운 메모리 영역을 연결하여 추가 물리적 주소 공간 리소스로 사용하여 시스템의 DDR 또는 PMEM 메모리를 확장할 수 있습니다.
  • 20년 전 일부 칩셋의 하드웨어 문제를 해결하기 위해 추가된 코드로 인해 발생한 AMD Zen 프로세서의 고정 성능 문제를 해결했습니다(칩셋이 유휴 상태로 전환될 정도로 프로세서 속도를 늦추는 추가 WAIT 명령어가 추가됨). 이러한 변경으로 인해 유휴 상태와 바쁜 상태가 자주 번갈아 나타나는 작업 부하에서 성능이 저하되었습니다. 예를 들어, 바이패스 기동을 비활성화한 후 평균 tbench 테스트 결과가 32191MB/s에서 33805MB/s로 증가했습니다.
  • 작업 스케줄러는 예상되는 에너지 소비 증가를 고려하여 프로세스를 부하가 가장 적은 CPU로 마이그레이션하는 휴리스틱 코드를 ​​제거했습니다. 개발자들은 이러한 휴리스틱이 유용하지 않으며, 잠재적으로 전력 소비 감소로 이어질 수 있는 경우(예: 대상 CPU가 낮은 전력 계층에 있는 경우) 휴리스틱을 제거하고 추가 평가 없이 프로세스를 마이그레이션하는 것이 더 쉽다는 결론을 내렸습니다. 휴리스틱을 비활성화하면 집약적 작업을 수행할 때 전력 소비가 감소합니다. 예를 들어, 비디오 디코딩 테스트에서는 전력 소비가 5.6% 감소했습니다.
  • 대규모 시스템에서 CPU 코어에 걸친 작업 분배가 최적화되어 특정 유형의 부하에서 성능이 향상되었습니다.
  • 비동기 I/O 인터페이스 io_uring은 새로운 플래그 IORING_RECV_MULTISHOT을 도입하여 recv() 시스템 호출과 함께 "멀티샷" 모드를 사용하여 단일 네트워크 소켓에서 한 번에 여러 읽기 작업을 수행할 수 있도록 합니다. io_uring은 또한 제로 복사 네트워크 전송에 대한 지원을 구현합니다.
  • uprobe에 첨부된 BPF 프로그램을 절전 상태로 전환하는 기능을 구현했습니다. BPF는 또한 커널 심볼 테이블 작업을 위한 새로운 ksym 반복자를 추가합니다.
  • UEFI 부팅 변수에 접근하기 위한 sysfs의 더 이상 사용되지 않는 "efivars" 인터페이스가 제거되었습니다(efivarfs 가상 FS는 이제 EFI 데이터에 접근하는 데 널리 사용됩니다).
  • perf 유틸리티에는 잠금 경합과 프로세서가 커널 구성 요소를 실행하는 데 소요되는 시간을 분석하기 위한 새로운 보고서가 추가되었습니다.
  • "-O3" 최적화 모드에서 커널을 빌드할 수 있도록 하는 CONFIG_CC_OPTIMIZE_FOR_PERFORMANCE_O3 설정을 제거했습니다. 최적화 모드를 사용한 실험은 빌드 시 플래그를 전달하여 수행할 수 있으며("make KCFLAGS=-O3"), Kconfig에 설정을 추가하려면 반복 가능한 성능 프로파일링이 필요하며, "-O3" 모드에서 사용된 루프 풀기가 "-O2" 최적화 수준보다 이득을 제공한다는 것을 보여줍니다.
  • 개별 "메모리 축소기"(메모리가 부족할 때 호출되는 핸들러로, 커널 데이터 구조를 패킹하여 메모리 소비를 줄임)의 작동에 대한 정보를 얻기 위한 debugfs 인터페이스가 추가되었습니다.
  • PCI 버스 지원은 OpenRISC 및 LoongArch 아키텍처에 구현되었습니다.
  • RISC-V 아키텍처는 캐시 일관성이 없는 DMA를 통해 장치를 관리하기 위해 "Zicbom" 확장을 구현합니다.
• 가상화 및 보안
  • 오류 없음을 보장하는 높은 신뢰성의 시스템에서 올바른 작동을 확인하기 위해 RV(런타임 검증) 검증 메커니즘을 추가했습니다. 검사는 시스템의 예상 동작을 정의하는 머신의 사전 정의된 참조 결정론적 모델과 실제 실행 진행 상황을 확인하는 추적 지점에 핸들러를 연결하여 실행 중에 수행됩니다. 런타임 모델 검증은 중요 시스템에서 실행의 정확성을 확인하는 더 가볍고 구현하기 쉬운 방법으로 자리매김하여 기존 안정성 확인 방법을 보완합니다. RV의 장점으로는 모델링 언어로 전체 시스템을 별도로 구현하지 않고도 엄격한 검증을 제공할 수 있는 능력과 예상치 못한 이벤트에 유연하게 대응할 수 있는 능력이 있습니다.
  • Intel SGX2(Software Guard eXtensions) 기술을 기반으로 인클레이브를 관리하기 위한 통합 커널 구성 요소를 사용하면 애플리케이션이 시스템의 나머지 부분에서 액세스가 제한된 격리된 암호화된 메모리 영역에서 코드를 실행할 수 있습니다. Intel SGX2는 Intel Ice Lake 및 Gemini Lake 칩에서 지원되며, 동적 인클레이브 메모리 관리를 위한 추가 명령어가 있다는 점에서 Intel SGX1과 다릅니다.
  • x86 아키텍처의 경우 부트로더 설정을 통해 의사난수 생성기의 시드를 전달하는 기능이 구현되었습니다.
  • SafeSetID LSM 모듈이 업데이트되어 setgroups() 호출을 통해 변경된 내용을 관리하는 기능이 포함되었습니다. SafeSetID를 사용하면 시스템 서비스가 권한을 확대(CAP_SETUID)하거나 루트 사용자 권한을 얻지 않고도 사용자를 안전하게 관리할 수 있습니다.
  • ARIA 블록 암호에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • BPF 기반 보안 관리 모듈은 개별 프로세스와 프로세스 그룹(cgroup)에 핸들러를 연결하는 기능을 구현합니다.
  • vCPU 활동 모니터링을 기반으로 게스트 시스템 중단을 감지하기 위한 워치독 구현 메커니즘을 추가했습니다.
• 네트워크 하위 시스템
  • SYN 쿠키를 생성하고 확인하기 위한 핸들러가 BPF 하위 시스템에 추가되었습니다. 또한 연결 상태에 접근하고 이를 변경하기 위한 함수 세트(kfunc)가 추가되었습니다.
  • 무선 스택은 이제 WiFi 7 사양에 정의된 MLO(Multi-Link Operation) 메커니즘을 지원하며, 이를 통해 장치가 서로 다른 주파수 범위와 채널을 사용하여 데이터를 동시에 수신하고 전송할 수 있습니다. 예를 들어, 액세스 포인트와 클라이언트 장치 간에 여러 통신 채널을 설정할 수 있습니다.
  • 커널의 내장 TLS 프로토콜 구현 성능이 향상되었습니다.
  • 사용자 공간 구성 요소가 시작되기 전에 부팅 프로세스 초기에 호스트 이름을 설정할 수 있도록 커널 명령줄 매개변수 "hostname="을 추가했습니다.
• Оборудование
  • i915(Intel) 드라이버는 개별 Intel Arc(DG2/Alchemist) A750 및 A770 비디오 카드를 지원합니다. Intel Ponte Vecchio(Xe-HPC) 및 Meteor Lake GPU에 대한 지원의 초기 구현이 제안되었습니다. Intel Raptor Lake 플랫폼 지원 작업이 계속되고 있습니다.
  • amdgpu 드라이버는 AMD RDNA3(RX 7000) 및 CDNA(Instinct) 플랫폼에 대한 지원을 제공하기 위해 계속 노력하고 있습니다.
  • Nouveau 드라이버는 NVIDIA nv50 GPU 디스플레이 엔진을 지원하도록 코드를 다시 작업했습니다.
  • LogiCVC 화면에 새로운 DRM 드라이버 logicvc가 추가되었습니다.
  • v3d 드라이버(Broadcom Video Core GPU용)가 이제 Raspberry Pi 4 보드를 지원합니다.
  • msm 드라이버에 Qualcomm Adreno 619 GPU에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • Panfrost 드라이버에 ARM Mali Valhall GPU에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • Lenovo ThinkPad X8s 노트북에 사용되는 Qualcomm Snapdragon 3cx Gen13 프로세서에 대한 초기 지원이 추가되었습니다.
  • AMD Raphael(Ryzen 7000), AMD Jadeite, Intel Meteor Lake 및 Mediatek MT8186 플랫폼에 오디오 드라이버가 추가되었습니다.
  • Intel Habana Gaudi 2 머신 러닝 가속기에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • ARM SoC Allwinner H616, NXP i.MX93, Sunplus SP7021, Nuvoton NPCM8XX, Marvell Prestera 98DX2530, Google Chameleon v3에 대한 지원이 추가되었습니다.

동시에 라틴 아메리카 자유 소프트웨어 재단은 완전히 자유로운 커널 6.0 버전을 만들었습니다. Linux-libre 6.0-gnu, очищенного от элементов прошивок и драйверов, содержащих несвободные компоненты или участки кода, область применения которых ограничена производителем. В новом выпуске отключено использование блобов в драйвере CS35L41 HD-audio и драйвере с интерфейсом UCSI для микроконтроллеров STM32G0. Проведена чистка dts-файлов для чипов Qualcomm и MediaTek. Переделано отключение блобов в драйвере MediaTek MT76. Обновлён код чистки блобов в драйверах и подсистемах AMDGPU, Adreno, Tegra VIC, Netronome NFP и Habanalabs Gaudi2. Прекращена чистка драйвера VXGE, удалённого из ядра.

출처 : opennet.ru