{"id":104123,"date":"2022-05-23T15:36:40","date_gmt":"2022-05-23T13:36:40","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/reliz-yadra-linux-5-18"},"modified":"2022-05-23T15:36:40","modified_gmt":"2022-05-23T13:36:40","slug":"reliz-yadra-linux-5-18","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/nl\/blog\/news\/reliz-yadra-linux-5-18","title":{"rendered":"Release van de Linux-kernel 5.18","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Na twee maanden ontwikkeling heeft Linus Torvalds de release van de Linux-kernel 5.18 gepresenteerd. Onder de meest opvallende veranderingen zijn: een grondige opruiming van verouderde functionaliteit, de afkondiging van de Reiserfs-bestandssysteem als verouderd, implementatie van traceerevenementen voor gebruikersprocessen, ondersteuning voor bescherming tegen exploits van Intel IBT, opname van een modus voor het detecteren van buffer overflow bij gebruik van de functie memcpy(), implementatie van een mechanisme voor het volgen van functie-aanroepen (fprobe), verbeterde prestaties van de CPU-planner voor AMD Zen-processors, opname van een stuurprogramma voor het beheersen van de functionaliteit van Intel-CPU's (SDS) en integratie van een aantal patches voor de herstructurering van headerbestanden, waarbij de toepassing van de C11-standaard is goedgekeurd. <\/p>\n
In de nieuwe versie zijn 16.206 correcties aangebracht door 2.127 ontwikkelaars (in de eerdere release waren er 14.203 correcties van 1.995 ontwikkelaars). De patchgrootte is 108 MB (de wijzigingen hebben betrekking op 14.235 bestanden, er zijn 1.340.982 regels code toegevoegd en 593.836 regels verwijderd). Ongeveer 44% van alle wijzigingen in 5.18 heeft betrekking op stuurprogramma's, ongeveer 16% heeft betrekking op de update van hardware-specifieke code, 11% is gerelateerd aan de netwerkstack, 3% aan bestandssystemen en 3% aan interne subsystems van de kernel. <\/p>\n
Belangrijkste vernieuwingen in de kernel 5.18: <\/p>\n
\n
Opslagsubsystemen, invoer\/uitvoer en bestandssystemen<\/b>\n
\n
In het Btrfs-bestandssysteem is ondersteuning toegevoegd voor het doorgeven van gecomprimeerde gegevens tijdens send- en receive-operaties. Voorheen decompresserde de verzendende zijde de gegevens die in gecomprimeerde vorm waren opgeslagen, terwijl de ontvangende zijde deze opnieuw compressie voordat ze werden weggeschreven. In de kernel 5.18 krijgen toepassingen in de gebruikersruimte die gebruikmaken van send\/receive-aanroepen de mogelijkheid om gecomprimeerde gegevens door te geven zonder deze opnieuw te verpakken. Deze functionaliteit is gerealiseerd dankzij nieuwe ioctl-operaties BTRFS_IOC_ENCODED_READ en BTRFS_IOC_ENCODED_WRITE, waarmee informatie rechtstreeks naar en van extenties kan worden gelezen en geschreven.\n
Bovendien is de prestaties van fsync in Btrfs verbeterd. Er is een mogelijkheid toegevoegd voor deduplicatie en het uitvoeren van reflink (klonen van bestandsmetadata met verwijzing naar reeds bestaande gegevens zonder deze daadwerkelijk te kopi\u00ebren) voor de hele opslag, niet beperkt tot de montagepunten. <\/p>\n
In de modus van directe invoer\/uitvoer (Direct I\/O) is het mogelijk om toegang te krijgen tot versleutelde bestanden bij het gebruik van inline-versleuteling in fscrypt, waarbij versleutelings- en ontsleutelingsoperaties worden uitgevoerd door de opslagcontroller, niet door de kernel. Bij normale versleuteling door de kernel is toegang tot versleutelde bestanden via Direct I\/O, zoals eerder, niet mogelijk, omdat de toegang tot de bestanden omzeilt de bufferingsmechanisme van de kernel.\n
De NFS-server ondersteunt standaard het NFSv3-protocol, dat nu geen aparte inschakeling meer vereist en beschikbaar is bij de algemene inschakeling van NFS. NFSv3 wordt beschouwd als de belangrijkste en altijd ondersteunde versie van NFS, terwijl de ondersteuning voor NFSv2 in de toekomst mogelijk zal worden stopgezet. De effici\u00ebntie van het lezen van inhoud van mappen is aanzienlijk verbeterd.\n
Het bestandssysteem ReiserFS is geclassificeerd als verouderd en zal in 2025 worden verwijderd. Het verouderd verklaren van ReiserFS zal de onderhoudskosten voor de gemeenschappelijke wijzigingen in bestandssystemen verlagen, die verband houden met de ondersteuning van een nieuwe API voor het mounten, iomap en volumina.\n
Voor het bestandssysteem F2FS is de mogelijkheid ge\u00efmplementeerd om gebruikersidentificatienummers van gemounte bestandssystemen te mappen, wat wordt gebruikt om bestanden van een bepaalde gebruiker op een gemounte externe partitie overeen te laten komen met een andere gebruiker in het huidige systeem.\n
De code voor het berekenen van statistieken in de Device-mapper handlers is herzien, wat heeft geleid tot een significante verhoging van de nauwkeurigheid van de accounting in handlers zoals dm-crypt.\n
Voor NVMe-apparaten is ondersteuning voor 64-bits checksums ge\u00efmplementeerd voor integriteitscontrole.\n
Voor het exfat-bestandssysteem is een nieuwe mount-optie \"keep_last_dots\" voorgesteld, die het verwijderen van punten aan het einde van de bestandsnaam verbiedt (in Windows worden punten aan het einde van de naam standaard verwijderd).\n
In EXT4 is de prestatie van de fast_commit-modus verhoogd en de schaalbaarheid vergroot. De mount-optie \"mb_optimize_scan\", die de prestatie kan verbeteren bij hoge fragmentatie van het bestandssysteem, is aangepast voor gebruik met bestanden met extenten.\n
De ondersteuning voor write streams in de subsysteem die de werking van block devices mogelijk maakt, is be\u00ebindigd. Deze functionaliteit was bedoeld voor SSD's, maar heeft nooit brede verspreiding gekend en er zijn momenteel geen apparaten die deze modus ondersteunen; het is onwaarschijnlijk dat dit in de toekomst zal veranderen. <\/ul>\n
Geheugen en systeemdiensten<\/b>\n
\n
De integratie van een patchset is begonnen die de tijd voor het opnieuw samenstellen van de kernel aanzienlijk kan verkorten door de hierarchische structuur van headerbestanden te herstructureren en het aantal kruisafhankelijkheden te verminderen. In kernel 5.18 zijn patches opgenomen die de structuur van de headerbestanden van de scheduler (kernel\/sched) optimaliseren. In vergelijking met de vorige release is de CPU-tijd tijdens het samenstellen van de kernel\/sched-code met 61% verminderd, en de daadwerkelijke tijd is met 3,9% afgenomen (van 2,95 naar 2,84 seconden).\n
In de kernelcode is het gebruik van de C11-standaard, die in 2011 is gepubliceerd, toegestaan. Eerder moest de in de kernel toegevoegde code voldoen aan de ANSI C-specificatie (C89), vastgesteld in 1989. In de build-scripts van kernel 5.18 is de optie '--std=gnu89' vervangen door '--std=gnu11 -Wno-shift-negative-value'. Er werd overwogen om de C17-standaard te gebruiken, maar in dat geval zou de minimaal ondersteunde versie van GCC verhoogd moeten worden; ondersteuning voor C11 valt echter binnen de huidige vereisten voor GCC-versie (5.1).\n
De prestaties van taakplanning op AMD-processoren met Zen-microarchitectuur zijn verbeterd; voor elke node met lokale geheugens zijn meerdere Last Level Caches (LLC) beschikbaar gesteld. In deze nieuwe versie is het onevenwicht in LLC tussen NUMA-nodes opgelost, wat bij bepaalde soorten belasting heeft geleid tot een aanzienlijke verhoging van de prestaties.\n
De hulpmiddelen voor het traceren van applicaties in de gebruikersruimte zijn uitgebreid. In de nieuwe kernelversie is het mogelijk gemaakt voor gebruikersprocessen om traceerevenementen (User events) te cre\u00ebren en gegevens naar de traceerbuffer te schrijven, die door typische kernel traceerutilities zoals ftrace en perf kunnen worden bekeken. De traceerevenementen uit de gebruikersruimte zijn ge\u00efsoleerd van de traceerevenementen van de kernel. De status van de evenementen kan worden bekeken via het bestand \/sys\/kernel\/debug\/tracing\/user_events_status, en het registreren van een evenement en het schrijven van gegevens kan via het bestand \/sys\/kernel\/debug\/tracing\/user_events_data.\n
Er is een oproepvolgsysteem (fprobe) toegevoegd. De fprobe-API is gebaseerd op ftrace, maar beperkt tot de mogelijkheid om callback-handlers aan de ingangspunten van functies en de voltooiing van functies te koppelen. In tegenstelling tot kprobes en kretprobes, maakt het nieuwe systeem het mogelijk om \u00e9\u00e9n handler voor meerdere functies te gebruiken.\n
De ondersteuning voor oudere ARM-processors (ARMv4 en ARMv5) zonder Memory Management Unit (MMU) is stopgezet. De ondersteuning voor ARMv7-M systemen zonder MMU blijft behouden.\n
De ondersteuning voor de RISC-achtige architectuur NDS32, die werd gebruikt in de processoren van Andes Technologies, is stopgezet. De code is verwijderd vanwege gebrek aan onderhoud en onbehoorlijke vraag naar ondersteuning van NDS32 in de meeste Linux-kernelversies (de overgebleven gebruikers maken gebruik van gespecialiseerde kernel-builds van hardwareproducenten).\n
Standaard is de kernel-build met ondersteuning voor het uitvoerbare bestandstype a.out voor de architecturen alpha en m68k uitgeschakeld, waarin dit bestandstype nog steeds wordt gebruikt. Waarschijnlijk zal de ondersteuning voor het verouderde a.out-formaat binnenkort volledig uit de kernel worden verwijderd. Plannen om het a.out-formaat te verwijderen, worden sinds 2019 besproken.\n
Voor de PA-RISC-architectuur is minimale ondersteuning voor het vDSO-mechanisme (virtual dynamic shared objects) ge\u00efmplementeerd, dat een beperkte set systeemoproepen biedt die toegankelijk zijn in de gebruikersruimte zonder contextwisseling. De ondersteuning van vDSO maakt het mogelijk om uit te voeren met een niet-uitvoerbare stack.\n
Ondersteuning voor het Intel HFI (Hardware Feedback Interface) mechanisme is toegevoegd, waarmee hardware informatie kan doorgeven aan de kernel over de huidige prestaties en energie-effici\u00ebntie van elke CPU.\n
Er is een driver toegevoegd voor het Intel SDSi (Software-Defined Silicon) mechanisme, waarmee extra mogelijkheden in de processor kunnen worden beheerd (bijvoorbeeld gespecialiseerde instructies en extra cache-geheugen). Het idee is dat chips met geblokkeerde uitgebreide functies tegen een lagere prijs kunnen worden geleverd, die later \"bijgekocht\" en geactiveerd kunnen worden zonder de chip hardwarematig te vervangen.\n
De amd_hsmp-driver is toegevoegd voor ondersteuning van de AMD HSMP (Host System Management Port)-interface, die toegang biedt tot processorbeheermogelijkheden via een set speciale registers die zijn ge\u00efntroduceerd in de serverprocessoren AMD EPYC, beginnend met generatie Fam19h. Bijvoorbeeld, via HSMP kunnen gegevens over energieverbruik en temperatuur worden verkregen, frequentiebeperkingen worden ingesteld, verschillende prestatieniveaus worden geactiveerd en de geheugenparameters worden beheerd.\n
In de interface voor asynchrone invoer\/uitvoer io_uring is de optie IORING_SETUP_SUBMIT_ALL gerealiseerd voor het registreren van een set van bestandsdescriptors in de ringbuffer, evenals de operatie IORING_OP_MSG_RING, die het mogelijk maakt om een signaal van de ene ringbuffer naar een andere ringbuffer te verzenden.\n
In het DAMOS (Data Access Monitoring-based Operation Schemes)-mechanisme, dat het mogelijk maakt om geheugen vrij te geven op basis van de toegangssnelheid tot het geheugen, zijn de mogelijkheden voor controle over geheugentransacties vanuit de gebruikersruimte uitgebreid.\n
De derde serie patches is ge\u00efntegreerd met de implementatie van het concept van geheugenpagina-folio's (page folios), die lijken op samengestelde pagina's (compound pages), maar onderscheiden zich door verbeterde semantiek en een duidelijkere organisatie van de werking. Het gebruik van folio's stelt je in staat om het geheugen in sommige subsystemen van de kernel sneller te beheren. In de voorgestelde patches is de overgang naar folio's van interne geheugenbeheersfuncties gerealiseerd, inclusief varianten van de functie get_user_pages(). Ondersteuning voor het cre\u00ebren van grote folio's is ge\u00efmplementeerd in de code voor voorspellend datalezen.\n
In het buildsysteem is ondersteuning voor omgevingsvariabelen USERCFLAGS en USERLDFLAGS toegevoegd, waarmee extra vlaggen aan de compiler en linker kunnen worden doorgegeven.\n
In het eBPF-subsysteem in het BTF (BPF Type Format)-mechanisme, dat informatie biedt voor typecontrole in BPF-pseudocode, is de mogelijkheid ge\u00efmplementeerd om annotaties toe te voegen aan variabelen die naar geheugengebieden in de gebruikersruimte verwijzen. Annotaties helpen het BPF-codeverificatiesysteem beter om geheugentoegangen te detecteren en te verifi\u00ebren.\n
Een nieuwe geheugenallocatiehandler is voorgesteld voor het opslaan van geladen BPF-programma's, die het mogelijk maakt om geheugen effici\u00ebnter te gebruiken in situaties waarin een groot aantal BPF-programma's wordt geladen.\n
In de systeemoproep madvise() is een vlag MADV_DONTNEED_LOCKED toegevoegd, die de bestaande vlag MADV_DONTNEED aanvult. Hiermee kan de kernel van tevoren worden ge\u00efnformeerd over het aanstaande vrijgeven van een geheugenblok, dat wil zeggen dat dit blok niet meer nodig is en door de kernel kan worden gebruikt. In tegenstelling tot MADV_DONTNEED is het gebruik van de vlag MADV_DONTNEED_LOCKED toegestaan voor vergrendelde RAM-pagina's, die bij het aanroepen van madvise worden vervangen zonder hun vergrendelde status te veranderen en, in het geval van een latere toegang tot het blok en het genereren van een 'page fault', worden teruggegeven met behoud van binding. Daarnaast is er een wijziging toegevoegd die het gebruik van de vlag MADV_DONTNEED met grote geheugenpagina's in HugeTLB mogelijk maakt. <\/ul>\n
Virtualisatie en beveiliging<\/b>\n
\n
For the x86 architecture, support has been added for the Intel IBT (Indirect Branch Tracking) execution protection mechanism, which hinders the use of exploit construction techniques utilizing return-oriented programming (ROP), where the exploit is formed as a chain of calls to already existing chunks of machine instructions in memory, ending with a return control instruction (usually, this is at the end of functions). The essence of the implemented protection method is to block indirect jumps into function bodies by adding a special instruction ENDBR at the beginning of the function and allowing execution via indirect jumps only if the jump goes to this instruction (an indirect call via JMP and CALL must always hit the ENDBR instruction, which is placed at the very start of the function).\n
A stricter boundary check for buffers in the functions memcpy(), memmove(), and memset() has been implemented, performed at compile time when enabling the CONFIG_FORTIFY_SOURCE mode. The added change comes down to checking for overflow beyond the boundaries of struct elements, the size of which is known. It is noted that this implemented capability would have blocked all buffer overflows related to memcpy() in the kernel, identified for at least the last three years.\n