Linux 6.3 커널 릴리스

두 달 간의 개발 끝에 Linus Torvalds는 Linux 6.3 커널을 출시했습니다. 가장 주목할만한 변경 사항: 오래된 ARM 플랫폼 및 그래픽 드라이버 정리, Rust 언어 지원의 지속적인 통합, hwnoise 유틸리티, BPF의 레드-블랙 트리 구조 지원, IPv4용 BIG TCP 모드, 내장 Dhrystone 벤치마크, 비활성화 기능 memfd에서 실행, BPF를 사용한 HID 드라이버 생성 지원, 블록 그룹 조각화를 줄이기 위해 Btrfs가 변경되었습니다.

새 버전은 15637명의 개발자로부터 2055개의 수정 사항을 수용했습니다. 패치 크기 - 76MB(14296개 파일에 영향을 주는 변경 사항, 1023183줄의 코드 추가, 883103줄 삭제). 비교를 위해 이전 버전에서는 16843명의 개발자가 2178개의 수정 사항을 제안했습니다. 패치 크기 - 62MB. 39 커널에 도입된 모든 변경 사항의 약 6.3%는 장치 드라이버와 관련이 있으며 변경 사항의 약 15%는 하드웨어 아키텍처 관련 코드 업데이트와 관련이 있으며 10%는 네트워킹 스택과 관련이 있고 5%는 파일 시스템과 관련이 있으며 3%는 내부 커널 하위 시스템에 대한 %.

커널 6.3의 주요 혁신:

• 메모리 및 시스템 서비스
  • 오래되고 사용되지 않는 ARM 보드와 관련된 코드가 상당히 정리되어 커널 소스의 크기가 150줄 줄었습니다. 40개가 넘는 오래된 ARM 플랫폼을 제거했습니다.
  • BPF 프로그램 형태로 구현된 HID(Human Interface Device) 인터페이스로 입력 장치용 드라이버를 생성하는 기능을 구현했습니다.
  • Rust-for-Linux 브랜치에서 Rust를 드라이버 및 커널 모듈 개발을 위한 두 번째 언어로 사용하는 것과 관련된 추가 기능을 계속 포팅했습니다. Rust 지원은 기본적으로 활성화되어 있지 않으며 Rust가 필수 커널 빌드 종속성으로 포함되지 않습니다. 이전 릴리스에서 제공되는 기능은 Arc 유형(참조 횟수가 있는 포인터 구현), ScopeGuard(범위를 벗어날 때 정리) 및 ForeignOwnable(C와 Rust 코드 사이에서 포인터 이동 제공)에 대한 지원으로 확장되었습니다. . 'alloc' 패키지에서 'borrow' 모듈을 제거했습니다('Cow' 유형 및 'ToOwned' 특성). 커널에서 Rust에 대한 지원 상태는 이미 Rust로 작성된 첫 번째 모듈을 커널에 수용하기 시작했다는 점에 주목하십시오.
  • x86-64 시스템의 사용자 모드 Linux(커널을 사용자 프로세스로 실행)는 Rust로 작성된 코드를 지원합니다. 링크 타임 최적화 활성화(LTO)와 함께 clang을 사용하여 사용자 모드 Linux를 구축하기 위한 지원이 추가되었습니다.
  • 하드웨어 동작으로 인한 지연을 추적하기 위해 hwnoise 유틸리티를 추가했습니다. 연산 실행 시간의 편차(지터)는 인터럽트 처리가 비활성화된 경우에 결정되며 10분의 계산에서 XNUMX마이크로초를 초과합니다.
  • 사용자 공간 구성 요소가 없는 구성(예: 커널 로딩만 구현하는 새 SoC의 포팅 단계)에서 CPU 성능을 평가하는 데 사용할 수 있는 Dhrystone 벤치마크 구현과 함께 커널 모듈이 추가되었습니다.
  • 격리된 컨테이너가 있는 시스템에 유용할 수 있는 BPF 프로그램에 대한 메모리 소비 계정을 비활성화하는 "cgroup.memory=nobpf" 커널 명령줄 옵션이 추가되었습니다.
  • BPF 프로그램의 경우 새로운 매핑 유형을 추가하는 대신 kfunc + kptr(bpf_rbtree_add, bpf_rbtree_remove, bpf_rbtree_first)를 사용하는 red-black 트리 데이터 구조의 구현이 제안됩니다.
  • 재시작 가능 시퀀스(rseq, 재시작 가능 시퀀스) 메커니즘에서 CPU 번호로 식별되는 병렬 실행 식별자(메모리 맵 동시성 ID)를 프로세스에 전달할 가능성이 추가되었습니다. Rseq는 다른 스레드에 의해 중단된 경우 정리되고 재시도되는 작업을 원자적으로 신속하게 실행하는 수단을 제공합니다.
  • ARM 프로세서는 SME 2(Scalable Matrix Extension) 명령어를 지원합니다.
  • s390x 및 RISC-V RV64 아키텍처의 경우 "BPF 트램폴린" 메커니즘에 대한 지원이 구현되어 커널과 BPF 프로그램 간에 호출을 전송할 때 오버헤드를 최소화할 수 있습니다.
  • RISC-V 아키텍처 기반 프로세서가 있는 시스템에서 문자열 작업 속도를 높이기 위해 "ZBB" 명령어 사용이 구현되었습니다.
  • LoongArch 명령 집합 아키텍처 기반 시스템의 경우(Loongson 3 5000 프로세서에서 사용되며 MIPS 및 RISC-V와 유사한 새로운 RISC ISA 구현) 커널 주소 공간 무작위화(KASLR) 지원, 메모리의 커널 재배치(재배치) ), 하드웨어 포인트 정지 및 kprobe 메커니즘.
  • 메모리 액세스 빈도에 따라 메모리를 확보할 수 있는 DAMOS(Data Access Monitoring-based Operation Schemes) 메커니즘은 DAMOS 처리에서 특정 메모리 영역을 제외하는 필터를 지원합니다.
  • 최소 표준 C 라이브러리 Nolibc는 s390 아키텍처 및 Arm Thumb1 명령어 세트에 대한 지원을 구현합니다(ARM, AArch64, i386, x86_64, RISC-V 및 MIPS에 대한 지원 외에도).
  • Objtool은 커널 빌드 속도를 높이고 빌드 중 최대 메모리 소비를 줄이기 위해 최적화되었습니다("allyesconfig" 모드에서 커널을 빌드할 때 32GB RAM이 있는 시스템에서 프로세스를 강제 종료하는 데 문제가 없음).
  • Intel ICC 컴파일러에 의한 커널 어셈블리 지원이 중단되어 오랫동안 작동하지 않았으며 아무도 수정하려는 의사를 표명하지 않았습니다.
• 디스크 하위 시스템, I/O 및 파일 시스템
  • tmpfs는 마운트된 외부 파티션에 있는 특정 사용자의 파일을 현재 시스템의 다른 사용자에게 매핑하는 데 사용되는 마운트된 파일 시스템 사용자 ID 매핑을 지원합니다.
  • Btrfs에서 블록 그룹의 조각화를 줄이기 위해 익스텐트는 블록을 할당할 때 크기별로 나뉩니다. 모든 블록 그룹은 이제 소형(최대 128KB), 중형(최대 8MB) 및 대형 익스텐트로 제한됩니다. raid56 구현이 리팩토링되었습니다. 체크섬을 확인하기 위해 재설계된 코드입니다. 디렉터리에 대한 utime을 캐싱하고 필요할 때만 명령을 실행하여 최대 10배까지 전송 작업 속도를 높이기 위해 성능 최적화가 이루어졌습니다. 공유 데이터(스냅샷)에 대한 백링크 검사를 건너뛰어 fiemap 작업이 10배 더 빨라졌습니다. B-트리 구조에서 키 검색을 최적화하여 메타데이터 작업이 XNUMX% 빨라집니다.
  • 여러 프로세스가 배타적 잠금 대신 공유 inode 잠금을 사용하여 사전 할당된 블록에 대해 직접 I/O 작업을 동시에 수행할 수 있도록 하여 ext4 FS의 성능을 개선했습니다.
  • f2fs에서는 코드의 가독성을 개선하기 위한 작업이 수행되었습니다. 원자 쓰기 및 새로운 익스텐트 캐시와 관련된 중요한 문제를 수정했습니다.
  • 읽기 전용 파티션에서 사용하도록 설계된 EROFS(Enhanced Read-Only File System)는 데이터 액세스 지연을 줄이기 위해 압축 파일 압축 해제 작업을 CPU에 바인딩하는 기능을 구현합니다.
  • BFQ I/O 스케줄러는 별도로 제어되는 여러 드라이브(Multi Actuator)를 사용하는 드라이브와 같은 고급 회전 디스크 드라이브에 대한 지원을 추가했습니다.
  • AES-SHA2 알고리즘을 사용한 데이터 암호화 지원이 NFS 클라이언트 및 서버 구현에 추가되었습니다.
  • FUSE(Filesystems In User Space) 하위 시스템에는 쿼리 확장 메커니즘에 대한 지원이 추가되어 쿼리에 추가 정보를 입력할 수 있습니다. 이 기능을 기반으로 FS 요청에 대한 그룹 식별자 추가가 구현되며, 이는 FS에서 개체를 생성할 때 액세스 권한을 고려하는 데 필요합니다(create, mkdir, symlink, mknod).
• 가상화 및 보안
  • x86 시스템용 KVM 하이퍼바이저는 확장된 Hyper-V 하이퍼콜에 대한 지원을 추가하고 이를 사용자 공간 호스트 환경에서 실행되는 핸들러로 전달합니다. 변경으로 인해 Hyper-V 하이퍼바이저의 중첩된 시작에 대한 지원을 구현할 수 있었습니다.
  • KVM을 사용하면 성능 측정과 관련된 PMU(Performance Monitor Unit) 이벤트에 대한 게스트 시스템 액세스를 쉽게 제한할 수 있습니다.
  • 프로세스 간에 전달되는 파일 디스크립터를 통해 메모리 영역을 식별할 수 있는 memfd 메커니즘에 코드 실행이 금지된 영역(비실행 memfd)을 생성하는 기능이 추가되었으며, 미래.
  • 쓰기와 실행을 동시에 허용하는 메모리 액세스 권한을 포함하려는 시도를 차단하기 위해 새로운 PR_SET_MDWE prctl 작업이 추가되었습니다.
  • AMD Zen 4 프로세서에서 제안된 IBRS(Enhanced Indirect Branch Restricted Speculation) 자동 모드를 기반으로 Spectre 클래스의 공격에 대한 보호 기능이 기본적으로 추가 및 활성화되어 인터럽트 처리 중에 명령의 예측 실행을 적응적으로 활성화 및 비활성화할 수 있습니다. , 시스템 호출 및 컨텍스트 스위치. 제안된 보호는 Retpoline 보호에 비해 오버헤드가 낮습니다.
  • 동시 멀티스레딩 기술(SMT 또는 하이퍼스레딩)을 사용할 때 Spectre v2 공격 보호를 우회할 수 있고 IBRS 보호 모드를 선택할 때 STIBP(Single Thread Indirect Branch Predictors)를 비활성화하여 발생하는 취약성을 해결합니다.
  • ARM64 기반 시스템의 경우 새로운 "virtconfig" 빌드 대상이 추가되어 선택 시 가상화 시스템에서 부팅하는 데 필요한 최소 커널 구성 요소 집합만 활성화합니다.
  • m68k 아키텍처용 seccomp 메커니즘을 사용하여 필터링 시스템 호출에 대한 지원이 추가되었습니다.
  • Microsoft Pluton 기술을 기반으로 하는 AMD Ryzen 프로세서의 내장형 CRB TPM2(명령 응답 버퍼) 장치에 대한 지원이 추가되었습니다.
• 네트워크 하위 시스템
  • IEEE 802.3cg-2019 사양에 정의되고 IoT 장치와 산업 시스템을 연결하는 데 최적화된 802.3cg(10Base-T1S) 이더넷 네트워크에 사용되는 PLCA(Physical Layer Collision avoidance) 하위 계층을 구성하기 위해 netlink 인터페이스가 추가되었습니다. PLCA를 사용하면 공유 미디어 이더넷 네트워크에서 성능이 향상됩니다.
  • WiFi 7(802.11be) 무선 인터페이스를 관리하기 위한 "무선 확장" API에 대한 지원이 중단되었습니다. 이 API는 필요한 모든 설정을 다루지 않기 때문입니다. 에뮬레이트된 계층으로 계속 지원되는 "무선 확장" API를 사용하려고 하면 이제 대부분의 최신 장치에 대해 경고가 표시됩니다.
  • netlink API에 대한 자세한 문서가 준비되었습니다(커널 개발자 및 사용자 공간 응용 프로그램 개발자용). ynl-gen-c 유틸리티는 Netlink 프로토콜의 YAML 사양을 기반으로 C 코드를 생성하도록 구현되었습니다.
  • IP_LOCAL_PORT_RANGE 옵션에 대한 지원이 네트워크 소켓에 추가되어 SNAT를 사용하지 않고 주소 변환기를 통해 나가는 연결 구성을 단순화합니다. 여러 호스트에서 동일한 IP 주소를 사용하는 경우 IP_LOCAL_PORT_RANGE를 사용하면 각 호스트가 자체 범위의 발신 네트워크 포트를 사용하고 게이트웨이에서 포트 번호를 기반으로 패킷을 전달할 수 있습니다.
  • MPTCP(MultiPath TCP)의 경우 IPv4 및 IPv6 프로토콜을 사용하는 혼합 스트림을 처리하는 기능이 구현됩니다. MPTCP는 서로 다른 IP 주소에 바인딩된 서로 다른 네트워크 인터페이스를 통해 여러 경로를 따라 동시에 패킷을 전달하는 TCP 연결 작업을 구성하기 위한 TCP 프로토콜의 확장입니다.
  • IPv4의 경우 BIG TCP 확장을 사용할 가능성이 구현되어 최대 TCP 패킷 크기를 최대 4GB까지 늘려 데이터 센터의 고속 내부 네트워크 운영을 최적화할 수 있습니다. 16비트 헤더 필드의 패킷 크기 증가는 IP 헤더 크기가 0으로 설정되고 실제 크기가 별도의 첨부 헤더에 있는 별도의 32비트 필드에서 전송되는 "점보" 패킷을 구현함으로써 달성됩니다.
  • 새 sysctl 매개변수 default_rps_mask가 추가되어 기본 RPS(Receive Packet Steering) 구성을 설정할 수 있습니다. 이를 통해 수신 트래픽 처리를 인터럽트 처리기 수준에서 CPU 코어 전체에 분산시키는 역할을 합니다.
  • CBQ(클래스 기반 큐잉), ATM(ATM 가상 회로), dsmark(차별화된 서비스 마커), tcindex(트래픽 제어 인덱스) 및 RSVP(리소스 예약 프로토콜) 트래픽을 제한하기 위한 큐잉 규율에 대한 지원이 중단되었습니다. 이러한 분야는 오랫동안 버려졌고 아무도 계속 지원하려고 하지 않았습니다.
• Оборудование
  • 모든 DRI1 기반 그래픽 드라이버 제거: i810(이전 Intel 8xx 통합 그래픽 카드), mga(Matrox GPU), r128(Rage Fury, XPERT 128 및 XPERT 99 카드를 포함한 ATI Rage 128 GPU), savage(S3 Savage GPU), sis( Crusty SiS GPU), tdfx(3dfx Voodoo) 및 via(VIA IGP)는 2016년에 더 이상 사용되지 않으며 2012년 이후로 Mesa에서 지원되지 않습니다.
  • 더 이상 사용되지 않는 프레임 버퍼(fbdev) 드라이버 omap1, s3c2410, tmiofb 및 w100fb를 제거했습니다.
  • 컴퓨터 비전 및 기계 학습 작업을 가속화하도록 설계된 Intel Meteor Lake(14세대) CPU에 통합된 VPU(Versatile Processing Unit)용 DRM 드라이버가 추가되었습니다. 이 드라이버는 별도의 ASIC 형태와 SoC 및 GPU 내부의 IP 블록으로 제공될 수 있는 컴퓨팅 가속기 지원을 목표로 하는 "accel" 하위 시스템을 사용하여 구현됩니다.
  • i915(Intel) 드라이버는 Intel Arc(DG2/Alchemist) 개별 그래픽 카드에 대한 지원을 확장하고 Meteor Lake GPU에 대한 예비 지원을 도입하며 Intel Xe HP 4tile GPU에 대한 지원을 포함합니다.
  • amdgpu 드라이버는 AdaptiveSync 기술에 대한 지원과 다중 디스플레이에서 보안 디스플레이를 사용할 수 있는 기능을 추가합니다. DCN 3.2(Display Core Next), SR-IOV RAS, VCN RAS, SMU 13.x 및 DP 2.1에 대한 지원이 업데이트되었습니다.
  • SM8350, SM8450 SM8550, SDM845 및 SC8280XP 플랫폼에 대한 지원이 msm 드라이버(GPU Qualcomm Adreno)에 추가되었습니다.
  • Nouveau 드라이버는 이전 ioctl 호출에 대한 지원을 중단했습니다.
  • NPU VerSilicon(VeriSilicon Neural Network Processor)에 대한 실험적 지원이 etnaviv 드라이버에 추가되었습니다.
  • 병렬 포트를 통해 연결된 IDE 드라이브용 pata_parport 드라이버가 구현되었습니다. 추가된 드라이버를 통해 커널에서 이전 PARIDE 드라이버를 제거하고 ATA 하위 시스템을 업그레이드할 수 있습니다. 새 드라이버의 한계는 병렬 포트를 통해 프린터와 디스크를 동시에 연결할 수 없다는 것입니다.
  • Wi-Fi 12을 지원하는 Qualcomm 칩 기반 무선 카드용 ath7k 드라이버 추가 RealTek RTL8188EU 칩 기반 무선 카드 지원 추가
  • 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 및 장치를 포함한 ARM2 아키텍처 기반 1개 보드에 대한 지원 추가 SoC 기반 Qualcomm MSM8953(Snapdragon 610), SM8550(Snapdragon 8 Gen 2), SDM450 및 SDM632, Rockchips RK3128 TV 박스, RV1126 Vision, RK3588, RK3568, RK3566, RK3588 및 RK3328, TI K3(AM642/AM 654/AM68 / AM69).

동시에 라틴 아메리카 자유 소프트웨어 재단은 완전 무료 커널 6.3의 변종인 Linux-libre 6.3-gnu를 형성했으며, 자유가 아닌 구성 요소 또는 코드 섹션을 포함하는 펌웨어 및 드라이버 요소가 제거되었으며 그 범위는 다음에 의해 제한됩니다. 제조 업체. 릴리스 6.3에서는 새 ath12k, aw88395 및 peb2466 드라이버와 AArch64 기반 qcom 장치용 새 장치 트리 파일에서 블롭이 정리되었습니다. amdgpu, xhci-rcar, qcom-q6v5-pas, sp8870, av7110 드라이버 및 하위 시스템뿐만 아니라 소프트웨어 디코딩이 포함된 DVB 카드용 드라이버와 미리 컴파일된 BPF 파일에서 BLOB 정리 코드를 업데이트했습니다. 퍼지 드라이버 mga, r128, tm6000, cpia2 및 r8188eu가 커널에서 제거되면서 중지되었습니다. 향상된 i915 드라이버 블롭 청소.

출처 : opennet.ru