Издание на кернелот Linux 5.12

По два месеци развој, Линус Торвалдс го претстави објавувањето на кернелот Линукс 5.12. Меѓу најзначајните промени: поддршка за зонирани блок уреди во Btrfs, можност за мапирање кориснички идентификатори за датотечниот систем, чистење на наследените архитектури на ARM, „желен“ режим за пишување во NFS, механизам LOOKUP_CACHED за одредување патеки на датотеки од кешот , поддршка за атомски инструкции во BPF, систем за дебагирање KFENCE за идентификација на грешки при работа со меморија, режим на гласање NAPI што работи во посебна нишка на јадрото во мрежниот оџак, ACRN хипервизор, можност за менување на превентивниот модел во лет во задачата распоредувач и поддршка за LTO оптимизации при градење во Clang.

Новата верзија вклучува 14170 (во претходното издание 15480) поправки од 1946 (1991) програмери, големината на закрпата е 38 MB (промените влијаеја на 12102 (12090) датотеки, додадени се 538599 (868025) линии код, 333377 (261456) линиите беа избришани). Околу 43% од сите промени воведени во 5.12 се поврзани со двигатели на уреди, приближно 17% од промените се поврзани со ажурирање код специфичен за хардверските архитектури, 12% се поврзани со мрежниот стек, 5% се поврзани со датотечни системи и 4% се поврзани со внатрешните потсистеми на јадрото.

Главните иновации:

• Подсистем на диск, В/И и датотечни системи
  • Имплементирана е можноста за мапирање на кориснички ИД за монтирани датотечни системи (можете да мапирате датотеки на еден корисник на монтирана странска партиција со друг корисник на тековниот систем). Мапирањето е поддржано за датотечните системи FAT, ext4 и XFS. Предложената функционалност го олеснува споделувањето датотеки помеѓу различни корисници и на различни компјутери, вклучително и мапирањето ќе се користи во механизмот за пренослив домашен директориум systemd-homed, овозможувајќи им на корисниците да ги преместат своите домашни директориуми на надворешни медиуми и да ги користат на различни компјутери, мапирајќи ИД на корисници на кои не се совпаѓаат. Друга корисна апликација е да се организира обезбедување заеднички пристап до датотеки од надворешен хост, без всушност да се менуваат податоците за сопствениците на датотеките во датотечниот систем.
  • Закрпите LOOKUP_CACHED се усвоени во кернелот, дозволувајќи им на операциите да одредат патека на датотека од корисничкиот простор без блокирање, само врз основа на податоците достапни во кешот. Режимот LOOKUP_CACHED се активира во повикот openat2() со поминување на знамето RESOLVE_CACHED, во кое податоците се сервираат само од кешот, и ако определувањето на патеката бара пристап до уредот, се враќа грешката EAGAIN.
  • Датотечниот систем Btrfs додаде почетна поддршка за зонирани блок уреди (уреди на тврди магнетни дискови или NVMe SSD, просторот за складирање во кој е поделен на зони кои сочинуваат групи блокови или сектори, на кои е дозволено само последователно додавање податоци, ажурирање на целата група блокови). Во режимот само за читање, се имплементира поддршка за блокови со метаподатоци и податоци помали од страница (подстраница).
  • Во датотечниот систем F2FS, додадена е можноста за избор на алгоритам и ниво на компресија. Додадена е поддршка за високо ниво на компресија за алгоритмот LZ4. Спроведена опција за монтирање checkpoint_merge.
  • Имплементирана е нова команда ioctl FS_IOC_READ_VERITY_METADATA за читање метаподатоци од датотеки заштитени со fs-verity.
  • Клиентот NFS имплементира „желен“ режим за пишување (пишува=желен), кога е овозможено, операциите за запишување во датотека веднаш се пренесуваат на серверот, заобиколувајќи го кешот на страницата. Овој режим ви овозможува да ја намалите потрошувачката на меморија, обезбедува моментален прием на информации за крајот на слободниот простор во датотечниот систем и во некои ситуации овозможува да се постигнат зголемени перформанси.
  • Додадени се нови опции за монтирање во CIFS (SMB): acregmax за контрола на кеширањето на датотеките и acdirmax за контрола на кеширањето на метаподатоците во директориумот.
  • Во XFS, режимот за проверка на квоти со повеќе нишки е овозможен, извршувањето на fsync е забрзано, а кодот на growfs е подготвен за спроведување на функцијата за намалување на големината на датотечниот систем.
• Мемориски и системски услуги
  • Додаден е потсистемот DTMP (Dynamic Thermal Power Management), кој ви овозможува динамички да ја регулирате потрошувачката на енергија на различни уреди врз основа на поставените општи температурни ограничувања.
  • Способноста да се изгради кернелот со помош на компајлерот Clang со вклучување на оптимизации во фазата на поврзување (LTO, Link Time Optimization) е имплементирана. LTO оптимизациите се разликуваат со тоа што ја земаат предвид состојбата на сите датотеки вклучени во процесот на градење, додека традиционалните режими на оптимизација ја оптимизираат секоја датотека посебно и не ги земаат предвид условите за повикување функции дефинирани во другите датотеки. На пример, со LTO, вграденото распоредување е можно за функции од други датотеки, неискористениот код не е вклучен во извршната датотека, проверката на типот и општата оптимизација се вршат на ниво на проектот како целина. Поддршката за LTO моментално е ограничена на архитектурите x86 и ARM64.
  • Можно е да се изберат режими за претпочитање (PREEMPT) во распоредувачот на задачи во фазата на подигање (preempt=нема/доброволно/целосно) или додека се работи преку debugfs (/debug/sched_debug), доколку поставката PREEMPT_DYNAMIC била наведена при градењето на кернелот. Претходно, режимот на истиснување можеше да се постави само на ниво на параметри на склопување. Промената им овозможува на дистрибуциите да испраќаат кернели со овозможен режим PREEMPT, што обезбедува минимална доцнење за десктоп компјутерите по цена на мала казна за пропусната моќ, а доколку е потребно вратете се на PREEMPT_VOLUNTARY (среден режим за десктоп компјутери) или PREEMPT_NONE (обезбедува максимална пропусност за серверите) .
  • Поддршката за атомски операции BPF_ADD, BPF_AND, BPF_OR, BPF_XOR, BPF_XCHG и BPF_CMPXCHG е додадена во потсистемот BPF.
  • На BPF програмите им е дадена можност да пристапат до податоците на оџакот користејќи покажувачи со променливи поместувања. На пример, ако претходно можевте да користите само индекс на константен елемент за да пристапите до низа на оџакот, сега можете да користите променлив. Контролата на пристап само во постојните граници ја врши BPF-верификаторот. Оваа функција е достапна само за привилегирани програми поради загриженоста за искористување на шпекулативните пропусти за извршување на кодот.
  • Додадена е можност за прикачување на BPF програми на голи точки за следење кои не се поврзани со настани во трага видливи во корисничкиот простор (зачувувањето на ABI не е загарантирано за такви точки за следење).
  • Имплементирана е поддршка за магистралата CXL 2.0 (Compute Express Link), која се користи за организирање на интеракција со голема брзина помеѓу процесорот и мемориските уреди (ви овозможува да користите надворешни мемориски уреди како дел од RAM или постојана меморија, како оваа меморија беа поврзани преку стандарден мемориски контролер во процесорот).
  • Додаден е двигател nvmem за преземање податоци од мемориски области резервирани со фирмвер, кои не се директно достапни за Linux (на пример, меморија EEPROM која е физички достапна само за фирмверот или податоци до кои се достапни само за време на раната фаза на подигање).
  • Поддршката за системот за профилирање „oprofile“ е отстранета, кој не беше широко користен и беше заменет со помодерен механизам perf.
  • Асинхрониот I/O интерфејс io_uring обезбедува интеграција со cгрупи кои го контролираат користењето на меморијата.
  • Архитектурата RISC-V поддржува NUMA системи, како и механизми за kprobes и uprobes.
  • Додадена е способност за користење на системскиот повик kcmp() без оглед на функционалноста на снимките од состојбата на процесот (проверка/обновување).
  • Макроата EXPORT_UNUSED_SYMBOL() и EXPORT_SYMBOL_GPL_FUTURE(), кои не се користат во пракса многу години, се отстранети.
• Виртуелизација и безбедност
  • Додаден е механизам за заштита на KFence (Kernel Electric Fence), кој фаќа грешки при работа со меморија, како што се пречекорувања на баферот и пристап по ослободување на меморијата. За разлика од механизмот за дебагирање KASAN, потсистемот KFence се карактеризира со голема работна брзина и ниски трошоци, што ви овозможува да ги фатите грешките во меморијата што се појавуваат само на работните системи или за време на долгорочно работење.
  • Додадена е поддршка за хипервизорот ACRN, напишана со внимание на подготвеноста за задачи во реално време и соодветност за употреба во системи кои се критични за мисијата. ACRN обезбедува минимални трошоци, гарантира мала латентност и соодветна реакција при интеракција со опремата. Поддржува виртуелизација на ресурсите на процесорот, I/O, мрежен потсистем, графички и звучни операции. ACRN може да се користи за водење на повеќе изолирани виртуелни машини во електронски контролни единици, инструмент табли, автомобилски информациски системи, потрошувачки IoT уреди и друга вградена технологија. ACRN поддржува два типа гостински системи - привилегирани сервисни VM, кои се користат за управување со системските ресурси (процесор, меморија, влез/излез, итн.) и прилагодени кориснички VM, кои можат да извршуваат дистрибуции на Linux, Android и Windows.
  • Во потсистемот IMA (Integrity Measurement Architecture), кој одржува хаш база на податоци за проверка на интегритетот на датотеките и поврзаните метаподатоци, сега станува возможно да се провери интегритетот на податоците на самиот кернел, на пример, да се следат промените во правилата на SELinux .
  • Способноста да се пресретнат хиперповиците на Xen и да се проследат до емулаторот што работи во корисничкиот простор е додадена во хипервизорот на KVM.
  • Додадена е способност да се користи Linux како основна околина за хипервизорот Hyper-V. Root-околината има директен пристап до хардверот и се користи за извршување на гостински системи (аналогно на Dom0 во Xen). Досега, Hyper-V (Microsoft Hypervisor) поддржуваше Linux само во гостински средини, но самиот хипервизор беше контролиран од околина базирана на Windows.
  • Додадена е поддршка за внатрешно шифрирање за картичките eMMC, што ви овозможува да користите механизми за шифрирање вградени во контролорот на погонот што транспарентно шифрираат и дешифрираат В/И.
  • Од крипто потсистем. Алгоритмот blake128 е ажуриран за да се имплементира blake256s.
• Мрежен потсистем
  • Додадена е можност за преместување на управувачот за анкетирање NAPI за мрежните уреди во посебна нишка на јадрото, што овозможува подобрени перформанси за некои видови оптоварување. Претходно, анкетата се вршеше во контекст на softirq и не беше опфатена со распоредувачот на задачи, што го отежнуваше извршувањето на фино-гранулирани оптимизации за да се постигнат максимални перформанси. Извршувањето во посебна нишка на јадрото му овозможува на управувачот со гласање да се набљудува од корисничкиот простор, да се прикачи на поединечни јадра на процесорот и да се земе предвид при закажување на префрлување задачи. За да се овозможи новиот режим во sysfs, се предлага параметарот /sys/class/net//threaded.
  • Интеграција во јадрото на MPTCP (MultiPath TCP), продолжување на TCP протоколот за организирање на работата на TCP конекција со испорака на пакети истовремено по неколку правци преку различни мрежни интерфејси поврзани со различни IP адреси. Новото издание додава можност за доделување приоритет на одредени нишки, што овозможува, на пример, да се организира работата на резервните нишки кои се вклучуваат само ако има проблеми со примарната нишка.
  • IGMPv3 додава поддршка за механизмот EHT (Експлицитно следење на домаќинот).
  • Моторот за филтрирање пакети на Netfilter обезбедува можност да поседувате одредени табели за да стекнете ексклузивна контрола (на пример, процесот на заштитниот ѕид во заднина може да преземе сопственост на одредени табели, спречувајќи некој друг да се меша со нив).
• Оборудование
  • Исчистивме застарени и неодржувани платформи на АРМ. Кодот за платформите efm32, picoxcell, prima2, tango, u300, zx и c6x, како и нивните придружни драјвери е отстранет.
  • Двигателот amdgpu обезбедува можност за оверклокување (OverDrive) картички базирани на графичкиот процесор Sienna Cichlid (Navi 22, Radeon RX 6xxx). Додадена е поддршка за формат на пиксели FP16 за DCE (мотор на контролер на екран) од 8-ма до 11-та генерација. За GPU Navy Flounder (Navi 21) и APU Van Gogh, имплементирана е можноста за ресетирање на графичкиот процесор.
  • Драјверот i915 за графичките картички Intel го имплементира параметарот i915.mitigations за да ги оневозможи механизмите за изолација и заштита во корист на подобрени перформанси. За чипови кои почнуваат од Тигар Лејк, вклучена е поддршка за механизмот VRR (Освежување со променлива стапка), кој ви овозможува адаптивно да ја менувате стапката на освежување на мониторот за да обезбедите мазност и без празнини за време на игрите. Вклучена е поддршка за Intel Clear Color технологијата за подобрена прецизност на боите. Додадена е поддршка за DP-HDMI 2.1. Способноста за контрола на позадинското осветлување на панелите на eDP е имплементирана. За Gen9 графички процесори со поддршка за LSPCON (Level Shifter и Protocol Converter), овозможена е поддршка за HDR.
  • Двигателот nouveau додава почетна поддршка за NVIDIA GPU базирани на архитектурата GA100 (Ampere).
  • Драјверот за msm додава поддршка за графички процесори Adreno 508, 509 и 512 што се користат во чиповите SDM (Snapdragon) 630, 636 и 660.
  • Додадена е поддршка за Sound BlasterX AE-5 Plus, Lexicon I-ONIX FW810s и Pioneer DJM-750 звучни картички. Додадена е поддршка за аудио потсистем Intel Alder Lake PCH-P. Поддршка за софтверска симулација на поврзување и исклучување на аудио конектор е имплементирана за ракувачи за отстранување грешки во корисничкиот простор.
  • Додадена е поддршка за конзолите за игри Nintendo 64 произведени од 1996 до 2003 година (минатите обиди да се пренесе Linux на Nintendo 64 не беа завршени и беа класифицирани како Vaporware). Мотивацијата за создавање на нова порта за застарена платформа, која не е објавена речиси дваесет години, е желбата да се стимулира развојот на емулатори и да се поедностави пренесувањето на игрите.
  • Додаден е драјвер за контролорот за игри Sony PlayStation 5 DualSense.
  • Додадена е поддршка за ARM плочи, уреди и платформи: PineTab, Snapdragon 888 / SM8350, Snapdragon MTP, Two Beacon EmbeddedWorks, Intel eASIC N5X, Netgear R8000P, Plymovent M2M, Beacon i.MXnoP Nanoi.
  • Додадена е поддршка за паметните телефони Purism Librem5 Evergreen, Xperia Z3+/Z4/Z5, ASUS Zenfone 2 Laser, BQ Aquaris X5, OnePlus6, OnePlus6T, Samsung GT-I9070.
  • Додаден е двигател bcm-vk за таблите за забрзување Broadcom VK (на пример, табли Valkyrie и Viper PCIe), кој може да се користи за претовар на операции за обработка на аудио, видео и слики, како и операции поврзани со шифрирање, на посебен уред.
  • Додадена е поддршка за платформата Lenovo IdeaPad со можност за контрола на постојано полнење и позадинско осветлување на тастатурата. Обезбедена е и поддршка за ACPI профилот на платформата ThinkPad со можност за контрола на режимите на потрошувачка на енергија. Додаден е драјвер за Lenovo ThinkPad X1 Tablet Gen 2 HID потсистем.
  • Додаден е драјвер за ov5647 со поддршка за модул за камера за Raspberry Pi.
  • Додадена е поддршка за RISC-V SoC FU740 и HiFive Unleashed плочи. Додаден е и нов драјвер за чипот Kendryte K210.

Извор: opennet.ru