Na het twee maanden durende ontwikkelingsproces heeft Linus Torvalds de release van de Linux-kernel 7.0 gepresenteerd. Onder de meest opvallende veranderingen bevinden zich: regels voor het gebruik van AI-assistenten, de vertaling van Rust naar de kernfunctionaliteiten, een verbeterde swapprestaties, de standaardactivatie van de PREEMPT_LAZY-modus, ondersteuning voor filters voor io_uring-operaties, een nieuw bestandssysteem Nullfs, de fserror-infrastructuur, monitoringtools voor XFS, ondersteuning voor remapping in Btrfs, de standaardactivatie van NFS 4.1, integratie van de post-kwantum cryptografie-algoritme ML-DSA, activering van AccECN in het netwerksysteem en initi\u00eble ondersteuning voor WiFi 8. <\/p>\n
Nummer 7.0 is toegewezen omdat er in de 6.x-tak voldoende releases zijn verzameld om het eerste cijfer van het versienummer te veranderen (ten tijde van de release 6.0 werd deze direct na 5.19 gevormd). De wijziging van de nummering gebeurt om esthetische redenen en is een formele stap, die de ongemakken door het samenvoegen van een groot aantal releases in de serie wegnneemt. <\/p>\n
In de nieuwe versie zijn 15624 correcties aangebracht door 2477 ontwikkelaars, de patchgrootte is 56 MB (veranderingen hebben 18053 bestanden aangetast, 704060 code regels toegevoegd, 278132 regels verwijderd). In de vorige versie waren er 15657 correcties van 2237 ontwikkelaars, de patchgrootte was 52 MB. Ongeveer 51% van alle wijzigingen in 7.0 heeft betrekking op stuurprogramma's, ongeveer 11% betreft het bijwerken van hardware-specifieke code, 14% heeft betrekking op de netwerkstack, 5% op bestandssystemen en 3% op interne subsystemen van de kernel. <\/p>\n
Belangrijkste vernieuwingen in de kernel 7.0 (1, 2, 3): <\/p>\n
\n
Opslagsubsystemen, invoer\/uitvoer en bestandssystemen<\/b>\n
\n
De fserror-infrastructuur is ge\u00efmplementeerd en er is een API toegevoegd voor het verkrijgen van informatie over invoer\/uitvoer-fouten en metadata-corruptie bij bestandsverwerkingen. De voorgestelde infrastructuur uniformiseert in bestandssystemen de overdracht van foutinformatie naar de gebruikersruimte via het fsnotify-mechanisme.\n
In XFS zijn nieuwe mogelijkheden toegevoegd voor het monitoren van de status van het bestandssysteem vanuit de gebruikersruimte. Een ioctl-operatie genaamd XFS_IOC_HEALTH_MONITOR is voorgesteld, waarmee een bestandsdescriptor wordt teruggegeven die informatie biedt over storingen die verband houden met metadata-corruptie of invoer\/uitvoer-fouten, en het mogelijk maakt om de veranderingen in de status van het bestandssysteem, zoals ontkoppeling en afsluiting, te volgen. Daarnaast is er een achtergrondproces xfs_healer voorgesteld, dat via systemd wordt beheerd en gebeurtenissen over de status van het bestandssysteem uit de gebruikersruimte verwerkt en indien nodig automatisch herstelprocedures opstart.\n
Experimentele ondersteuning voor de structuur 'remap tree' is toegevoegd aan het Btrfs-bestandssysteem, die in de toekomst kan worden ingezet als een tussenlaag bij het uitvoeren van I\/O-operaties. De essentie van deze nieuwe functie is dat na het verplaatsen van gegevens op de schijf, in plaats van het bijwerken van alle gerelateerde structuren, de oude en nieuwe adressen van de gegevens in de extra structuur 'remap tree' worden opgeslagen, zodat bij toegang tot de gegevens de adressen worden gemanipuleerd. Deze nieuwe benadering wordt gepresenteerd als betrouwbaarder en flexibeler, en vergemakkelijkt bovendien de toekomstige uitbreiding van de functionaliteit van Btrfs.\n
In Btrfs is ondersteuning voor directe invoer\/uitvoer ge\u00efmplementeerd in situaties waar de blokgrootte de paginagrootte in het systeem overschrijdt.\n
Een nieuw bestandssysteem 'Nullfs' is opgenomen, dat kan worden gebruikt als een placeholder voor het rootbestandssysteem. Het bestandssysteem Nullfs is altijd leeg, bevat geen gegevens en ondersteunt geen wijzigingen. Het doel van Nullfs is om als beginbestandssysteem te worden gebruikt om het opstartproces van het systeem te vereenvoudigen - bovenop Nullfs kunnen andere bestandssystemen worden gemonteerd en wordt de systeemaanroep pivot_root() gebruikt om het rootbestandssysteem te switchen in plaats van de inhoud van initramfs te wissen en het bijbehorende rootbestandssysteem te gebruiken.\n
De update van informatie over de wijzigingstijd van bestanden is gerealiseerd in een non-blocking modus. Eerder gaf de aanroep file_update_time_flags() met de vlag IOCB_NOWAIT een foutmelding '-EAGAIN', waardoor directe schrijfoperaties in non-blocking modus niet konden worden uitgevoerd.\n
In bestandssystemen is de ondersteuning voor lease-locks als afzonderlijk in te schakelen optie omgezet. Standaard wordt een dergelijk mechanisme nu niet geactiveerd vanwege problemen met bestandssystemen die oorspronkelijk niet waren ontworpen voor gebruik hiervan. Bijvoorbeeld, de bestandssystemen 9p en cephfs ondersteunen het niet.\n
In het EROFS-bestandssysteem (Extendable Read-Only File System), dat bestemd is voor gebruik op partities die alleen-lezen toegankelijk zijn, wordt standaard het LZMA-algoritme voor compressie gebruikt. Optioneel zijn de algoritmen DEFLATE en Zstandard beschikbaar, die niet langer als experimenteel zijn gemarkeerd. Er is gezamenlijke toegang tot pagina-cache-entries voor identieke bestanden in verschillende EROFS-bestandssystemen ge\u00efmplementeerd.\n
De laptopmodus, die het energieverbruik bespaarde door schrijfoperaties op de harde schijf uit te stellen en te combineren om de tijd dat de schijf in de slaapstand was te verlengen en het aantal ontwakingen te verminderen, is verwijderd. Deze modus is niet meer relevant omdat in moderne mobiele apparaten harde schijven zijn vervangen door solid-state schijven.\n
Het F2FS-bestandssysteem is overgeschakeld op het gebruik van grote geheugenpagina's (large folios).\n
Het werk aan de ntfs3-stuurprogramma, ontwikkeld door Paragon Software, is herstart. Ondersteuning voor bestandsbewerkingen op basis van iomap is toegevoegd, opties voor llseek SEEK_DATA\/SEEK_HOLE zijn ge\u00efmplementeerd, en de delalloc-modus voor uitgestelde toewijzing van blokken is toegevoegd. Ondertussen is in de mailinglijst van de kernel-ontwikkelaars in februari goedgekeurd om een nieuwe implementatie van NTFS \u2014 ntfsplus, ontwikkeld als vervanging voor ntfs3, op te nemen in een toekomstige versie van de kernel.\n
De versie 4.1 van het NFS-protocol (CONFIG_NFS_V4_1) is standaard ingeschakeld bij de bouw. Er is een exportblokkering via NFS voor gespecialiseerde pseudo-bestandssystemen, zoals pidfs en nsfs, voorzien. In NFSD is een experimentele mogelijkheid van POSIX ACL-ondersteuning ge\u00efmplementeerd en is ondersteuning voor dynamische aanpassing van de thread-pool toegevoegd afhankelijk van de belasting. <\/ul>\n
Geheugen en systeemdiensten<\/b>\n
\n
De offici\u00eble regels voor het gebruik van AI-assistenten en het opnemen van automatisch gegenereerde inhoud in de kernel zijn goedgekeurd. Bij de overdracht van gegenereerde code moet deze worden gemarkeerd door het vermelden van de gebruikte AI-assistent via de tag \u00abAssisted-by\u00bb. AI-assistenten is het verboden de tag \u00abSigned-off-by\u00bb toe te voegen \u2014 de persoon die de patch indient wordt beschouwd als de auteur, is verantwoordelijk voor de aangebrachte wijzigingen en garant voor de kwaliteit ervan. Ontwikkelaars moeten handmatige controles uitvoeren op de door AI gegenereerde code en de naleving van de licentievereisten verifi\u00ebren.\n
Ondersteuning voor Rust is van experimentele functies naar de kernmogelijkheden overgebracht. Ondersteuning voor Rust is standaard niet ingeschakeld en leidt niet tot het opnemen van Rust in de verplichte bouwafhankelijkheden van de kernel.\n
De integratie van het mechanisme \u00abSwap Table\u00bb in de kernel is voltooid, wat de pagineringprestaties verbetert. De versnelling wordt bereikt door de concurrentie om toegang tot de swapcache te verminderen, een effici\u00ebntere zoekfunctie in de cache te bieden en fragmentatie te verminderen. De backend op basis van Swap Table wordt gebruikt voor het cachen van swap in plaats van de XArray-backend en heeft in de redis-benchmark-test met BGSAVE het aantal verwerkte verzoeken met 22% verhoogd.\n
Ondersteuning voor de nieuwe Thread Safety Analysis-extensie in Clang 22 is toegevoegd, waarmee potenti\u00eble racecondities en fouten als gevolg van onjuiste blokkeringstoevoegen tijdens de compilatiefase kunnen worden opgespoord. De extensie biedt een reeks attributen, zoals GUARDED_BY(\u2026), REQUIRES(\u2026), RELEASE(\u2026) en ACQUIRE(\u2026), waarmee functies die onder blokkering vallen kunnen worden gemarkeerd en de toepassingsgebieden van blokkeringen kunnen worden gescheiden (context kunnen worden gedefinieerd). Tijdens de compilatiefase wordt de juiste toepassing van synchronisatieprimitive, zoals mutexen, gecontroleerd op basis van de activiteit of inactiviteit van de bijbehorende context.\n
De systeemoproep open_tree heeft de OPEN_TREE_NAMESPACE-vlag toegevoegd om het instellen van ge\u00efsoleerde containers te vereenvoudigen en de opstarttijd van containers op systemen met veel mount points te versnellen. In lijn met OPEN_TREE_CLONE kopieert de nieuwe vlag alleen de gespecificeerde boom van mount points, maar retourneert een bestandshandle in een nieuwe namespace van mount points waarin de gekopieerde boom bovenop de kopie van het echte rootbestandssysteem wordt gemonteerd. De OPEN_TREE_NAMESPACE-vlag is vereist om te voorkomen dat de operaties unshare(CLONE_NEWNS) en pivot_root() voor het maken van containers apart moeten worden uitgevoerd.\n
In de systeemoproep rseq is een mechanisme voor tijdsquantumuitbreiding (time slice) toegevoegd, waarmee extra processoruren kunnen worden verkregen voor ononderbroken uitvoering van kritieke secties. Het idee is om te voorkomen dat de taakplanner kritieke secties met een ingestelde lock onderbreekt, wat leidt tot overdracht van controle naar andere threads die de resources gebruiken, waarbij de lock nog steeds is ingesteld. De uitbreiding van het tijdsquantum gebeurt zonder extra overhead, maar ook zonder de strikte garanties die bij volledige prioriteitsregulatie worden geboden.\n
Voor de architecturen arm64, loongarch, powerpc, riscv, s390 en x86 is de taakverdringing (preemption) modus in de scheduler standaard gewijzigd van PREEMPT_NONE naar PREEMPT_LAZY. Het aantal mogelijke modi is beperkt van vier naar twee \u2014 PREEMPT_FULL en PREEMPT_LAZY (de modi PREEMPT_NONE en PREEMPT_VOLUNTARY blijven alleen voor architecturen die PREEMPT_FULL en PREEMPT_LAZY niet ondersteunen). De PREEMPT_LAZY modus past het model van volledige verdringing (PREEMPT_FULL) toe voor realtime-taken (RR\/FIFO\/DEADLINE), maar vertraagt de verdringing van normale taken (SCHED_NORMAL) tot de tikgrens. De invoerde vertraging vermindert het aantal verdringingen van lockhouders, wat de prestaties dichter bij die van configuraties brengt die gebruik maken van het model van vrijwillige verdringing (voluntary preemption), d.w.z. PREEMPT_LAZY behoudt de mogelijkheden van volledige verdringing voor realtime-taken, maar minimaliseert de prestatieverliezen voor normale taken.\n
De invoering van PREEMPT_LAZY heeft geleid tot een ernstige regressie, die de prestaties van PostgreSQL op ARM64-systemen met de helft heeft verminderd. Om de prestatieafname te verhelpen, wordt PostgreSQL-ontwikkelaars aangeraden om de PR_RSEQ_SLICE_EXTENSION-optie in te schakelen om de kans op pre-emptie van de lockhouder te verminderen. <\/p>\n
De overstap van wijzigingen uit de Rust-for-Linux tak, met betrekking tot het gebruik van de programmeertaal Rust als tweede taal voor de ontwikkeling van stuurprogramma's en kernelmodules, is voortgezet. Dankzij de eerder ge\u00efntegreerde bibliotheek \u2018syn\u2019, die het schrijven van complexe macro's vereenvoudigt, is het formaat van de Rust-code in de kernel verminderd door het vereenvoudigen van de definities van bestaande procedurele macro's. De mogelijkheden van de kernel-, macro- en pin-init bibliotheken zijn uitgebreid.\n
Er is een optie toegevoegd aan het io_uring-systeem voor asynchrone invoer\/uitvoer om niet-circulaire wachtrijen (non-circular submission queue) te gebruiken, die effici\u00ebnter in het cachegeheugen worden bewaard wanneer een verzoek sneller wordt uitgevoerd dan de terugkeer uit de systeemaanroep.\n
In het eBPF-subsysteem is voor het mechanisme BTF (BPF Type Format), dat informatie biedt voor typevalidatie in BPF-pseudocode, een binaire zoekmethode ge\u00efmplementeerd voor het vinden van foutopsporingsinformatie, wat de effici\u00ebntie van het laden van BPF-programma's heeft verhoogd. In eBPF is ondersteuning toegevoegd voor impliciete argumenten bij het aanroepen van kfunc (kernfuncties die beschikbaar zijn voor gebruik in BPF-programma's), gedefinieerd met de vlag KF_IMPLICIT_ARGS.\n
De code ter ondersteuning van de initieel RAM-schijf (initrd) op basis van linuxrc, die al lang als verouderd is verklaard, is verwijderd. Overgebleven implementaties van initrd zullen in 2027 worden verwijderd. In plaats van initrd moet initramfs worden gebruikt (het verschil is dat initrd de initi\u00eble opstartomgeving in een schijfimage plaatst, terwijl initramfs dat doet in een bestandssysteem).\n
In het blokapparaat zram, dat wordt gebruikt voor de gecomprimeerde opslag van de wisselruimte in het geheugen, is de logica voor het werken met gecomprimeerde gehepagestructuren gewijzigd wanneer optioneel gegevens naar permanente opslag worden verplaatst als het beschikbare RAM vol is. Voorheen werden de gehepagestructuren uitgepakt voordat ze op het fysieke medium werden geschreven, maar nu worden ze gecomprimeerd opgeslagen zoals ze zijn, wat de belasting van de CPU vermindert en energie bespaart bij autonoom gebruik.\n
In de timerlat-tool, bedoeld voor het meten van vertragingen bij het werken met de taakplanner, is de optie \u2018--bpf-action\u2019 toegevoegd om BPF-programma's uit te voeren wanneer een bepaalde drempel wordt overschreden.\n
In het ftrace traceercsysteem is de instelling \u2018bitmask-list\u2019 toegevoegd voor het weergeven van bitmaskers in een leesbaar formaat (in de vorm van een lijst met bits in plaats van een hexadecimaal getal). In tracefs zijn mogelijkheden voor auditing van filters en triggers toegevoegd. De opdracht \u2018perf sched stats\u2019 is toegevoegd voor het verzamelen en weergeven van statistieken over de prestaties van de taakplanner.\n
Er zijn bouwopties LOGO_LINUX_MONO_FILE, LOGO_LINUX_VGA16_FILE en LOGO_LINUX_CLUT224_FILE toegevoegd om het afbeeldingsbestand van het logo te defini\u00ebren dat tijdens het opstarten van de kernel in plaats van het standaardlogo met de pingu\u00efn Tux wordt weergegeven. <\/ul>\n
Virtualisatie en beveiliging<\/b>\n
\n
In het systeem voor asynchrone I\/O io_uring is de mogelijkheid ge\u00efmplementeerd om BPF-programma's met filters te koppelen die controleren wat specifieke SQE (Submission Queue Entry) operaties kunnen doen (vergelijkbaar met systeemoproepen in io_uring). De toegevoegde mogelijkheid is vergelijkbaar met filters voor systeemoproepen. Filters kunnen aan specifieke taken worden gekoppeld en worden ge\u00ebrfd bij het cre\u00ebren van andere processen na het aanroepen van fork(). Bij actieve filters kunnen toegevoegde filters alleen aanvullende beperkingen opleggen, maar bestaande niet uitschakelen. De ge\u00efmplementeerde mogelijkheid zal het blokkeren van methoden voor het omzeilen van filters voor systeemoproepen in sandbox-omgevingen mogelijk maken, die gebaseerd zijn op het uitvoeren van vergelijkbare operaties in plaats van systeemoproepen, die worden aangeboden in io_uring.\n
In SELinux is de mogelijkheid toegevoegd om de toegang tot BPF-tokens te beheren, waardoor niet-privilegeerde processen enkele geprivilegieerde bewerkingen met BPF kunnen uitvoeren, zoals het laden van BPF-programma's in de kernel en het aanmaken van mapstructuren.\n
Ondersteuning voor het digitale handtekeningalgoritme ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium) is toegevoegd, gebaseerd op rooster-theorie en bestand tegen brute-force aanval door een quantumcomputer. De mogelijkheid is geboden om ML-DSA te gebruiken voor de authenticatie van kernelmodules.\n
De mogelijkheid om digitale handtekening-schema's met het SHA-1-algoritme te gebruiken voor het ondertekenen van kernelmodules is verwijderd (de ondersteuning voor het laden van ondertekende modules blijft behouden).\n
In het auditrecord NETFILTER_PKT zijn de velden \u2018sport\u2019 en \u2018dport\u2019 toegevoegd voor inspectie van netwerkpoortnummers, en niet alleen. IP-adressen<\/a>.\n