🥇Linux 7.1 | ProHoster

Após dois meses de desenvolvimento, Linus Torvalds apresentou lançamento do núcleo Linux 7.1. Entre as mudanças mais notáveis estão: o novo driver ntfsplus, o início da descontinuação do suporte ao CPU i486, a remoção de antigos adaptadores Ethernet, a eliminação dos protocolos ISDN e AX.25, a ativação padrão do mecanismo Intel FRED, suporte a manipuladores BPF no io_uring, otimização do subsistema de swap, suporte a subescalonadores no sched_ext, entrada/saída em modo zero-copy no driver ublk, operação ioctl shutdown no Btrfs, troca dinâmica do modo de desempenho no driver amd-pstate e suporte a xattr para sockets Unix.

A nova versão inclui 17275 correções de 2589 desenvolvedores, o tamanho do patch é de 57 MB (as mudanças afetaram 13528 arquivos, foram adicionadas 751785 linhas de código e removidas 405916 linhas). Na versão anterior, houve 15624 correções de 2477 desenvolvedores, com um tamanho de patch de 56 MB. Aproximadamente 41% de todas as mudanças apresentadas no 7.1 estão relacionadas a drivers de dispositivos, cerca de 12% referem-se à atualização de código específico de arquiteturas de hardware, 14% estão ligadas à pilha de rede, 5% a sistemas de arquivos e 3% a subsistemas internos do núcleo.

As principais inovações no núcleo 7.1 (kernelnewbies.org, lwn.net, opennet):

Subsistema de disco, entrada/saída e sistemas de arquivos

Foi aceita uma nova implementação do sistema de arquivos NTFS — ntfsplus, baseada no código do driver ntfs clássico, que foi removido do núcleo. O antigo driver foi reestruturado, ampliado com a capacidade de gravação de dados e adaptado para suportar recursos modernos, como o uso de folhetos de páginas de memória em vez da estrutura buffer_head. O novo driver implementou a alocação de blocos sob demanda, o que proporcionou alto desempenho nas operações de gravação e diminuição da fragmentação. Para operações de gravação/leitura em buffer, I/O direto, mapeamento de extensões e operações de gravação/leitura de páginas, foi utilizada a biblioteca iomap. Nos testes do iozone, o driver ntfsplus se mostrou de 3 a 5% mais rápido que o ntfs3 em gravações em modo de thread única e de 35 a 110% mais rápido ao utilizar 4 threads. A velocidade de leitura do ntfsplus e do ntfs3 está em níveis semelhantes. O driver ntfs3 permanece no núcleo e nele foram feitas correções e pequenas melhorias.
Foi adicionado o suporte à geração e verificação de dados de integridade T10 (deepwiki.com) no nível do sistema de arquivos, e não no bloco do dispositivo, o que permite um aumento no desempenho das operações de leitura.
No driver de dispositivos de bloco ublk, permitindo movimentar lógica específica para o lado do processo no espaço do usuário, foi adicionada suporte para entrada/saída através de memória compartilhada sem copiar dados entre buffers (modo zero-copy).
Para dispositivos de bloco auto-encriptados SED-OPAL foram adicionados ioctl para gerenciar o modo Usuário Único e implementou o comando STACK_RESET.
No Btrfs, foi declarada estável a operação ioctl de shutdown, permitindo que o sistema de arquivos entre em um estado em que se tenta concluir operações já iniciadas, mas bloqueando todas as novas operações.
No exfat, foi implementada a possibilidade de reservar áreas vazias através da chamada fallocate().
No sistema de arquivos CIFS, foi adicionada a capacidade de criar arquivos temporários com a flag O_TMPFILE.
Na chamada de sistema fsmount() foi adicionada a opção FSMOUNT_NAMESPACE, que cria um novo espaço de nomes para os pontos de montagem do sistema de arquivos montado. As chamadas de sistema clone3() e unshare() agora incluem flags para retornar um novo espaço de nomes de pontos de montagem, contendo apenas um sistema de arquivos vazio montado baseado em nullfs, driver fs-dax com interface de sistema de arquivos para dispositivos DAX (Acesso Direto).
No servidor NFS foi adicionada proteção contra ataques de enumeração de descritores de arquivos, implementada através da assinatura criptográfica de descritores. A proteção é ativada pela opção de montagem sign_fh.
Adicionado driver de caracteres fs-dax, fornecendo uma interface para interação com dispositivos DAX (kernel.org) (Acesso Direto), que suportam operação em contorno ao cache de páginas. Esta interface é necessária para integração no núcleo do sistema de arquivos famfs, alocada na memória.
No sistema de arquivos Ceph implementado coleta de métricas de entrada/saída vinculadas a partições.

Memória e serviços do sistema

A primeira série de mudanças para encerrar o suporte a processadores i486 foi aceita. As opções para compilar o núcleo com suporte a processadores 486DX, 486SX e AMD ELAN (CONFIG_M486, CONFIG_M486SX e CONFIG_MELAN) foram removidas do Kconfig, e as opções de compilação para sistemas i486 (-march=i486) foram excluídas do Makefile. O código para suporte efetivo em processadores i486 permanece no núcleo, mas a compilação para tais sistemas agora exigirá a aplicação de patches nos arquivos de compilação. As razões para a remoção do suporte a processadores i486 estão ligadas ao desejo de simplificar o núcleo, removendo código que emulava certas operações de hardware, como CX8 (comparar e trocar 8 bytes) e TSC (contador de ciclos de CPU, usado no escalonador de tarefas).
No driver amd-pstate, utilizado para gerenciar o consumo de energia em sistemas com processadores AMD, implementado alternância dinâmica das configurações de desempenho e mudança do comportamento de gerenciamento de energia dependendo do uso de alimentação externa ou de bateria. Quando conectado à alimentação, o modo performance é ativado, enquanto na operação com bateria, o modo balance_performance é aplicado.
O mecanismo Intel FRED (Flexible Return and Event Delivery) foi acionado por padrão, permitindo aumentar a eficiência e a confiabilidade na entrega de informações sobre eventos de baixo nível. O aumento do desempenho e a diminuição das latências são proporcionados pelo retorno dos eventos usando a instrução de processador IRET em vez de transmitir eventos através da tabela IDT (Interrupt Descriptor Table). A confiabilidade é aprimorada através da manipulação separada da chegada do evento no contexto do núcleo e no contexto do usuário, proteção contra a execução aninhada de NMI e armazenando todos os registradores da CPU relacionados a exceções em uma estrutura de pilha estendida.
No subsistema perf, foi adicionada suporte a blocos de monitoramento de desempenho de memória (PMU - Performance Monitoring Unit), utilizados no SoC NVIDIA Tegra410.
As operações futex em sistemas ARM foram aceleradas devido à utilização das instruções Arm 9.6 LSUI, permitindo que o núcleo acesse a memória do espaço do usuário sem desativar previamente o modo de proteção. PAN (arm.com) (Privileged Access Never).
Em sistemas com processadores ARM, foi melhorado o suporte para a extensão do conjunto de instruções MPAM (Memory System Resource Partitioning and Monitoring) e adicionada a possibilidade de seu uso no espaço do usuário para gerenciar recursos através do mecanismo resctrl.O MPAM permite que cada acesso à memória seja marcado com um identificador de seção (PARTID, Partition ID) e um identificador de grupo de monitoramento (PMG, Monitoring Group ID). Em associação ao PARTID, é possível restringir o consumo de recursos, como largura de banda de memória ou tamanho do cache, para que um grupo de tarefas não consuma todos os recursos. No contexto de monitoramento, a combinação de PMG e PARTID pode ser usada para rastrear o consumo de recursos de memória sob determinados tipos de carga.
Adicionada possibilidade de uso do modo de tempo real (PREEMPT_RT) em processadores ARM de 32 bits. Anteriormente, o suporte ao PREEMPT_RT era oferecido para arquiteturas x86 e x86-64, ARM64, RISC-V e LoongArch.
Na chamada de sistema clone3() novas flags adicionadas: CLONE_NNP — proibição de aquisição de novas permissões no processo criado; CLONE_AUTOREAP — finalização automática do processo em vez de transformá-lo em um processo zumbi até que a função wait() seja chamada pelo processo pai; CLONE_PIDFD_AUTOKILL — finalização do processo filho no caso de fechamento do descritor pidfd associado (por exemplo, ao finalizar o processo pai).
Para cada módulo do núcleo, foi adicionado um arquivo import_ns no diretório /sys/module, contendo uma lista de namespaces de símbolos importados (namespace de símbolos).
O sistema de entrada/saída assíncrono io_uring agora suporta o uso do subsistema BPF para criar manipuladores. Por exemplo, é possível substituir o loop principal de despacho por um programa BPF.
No subsistema BPF modernizado a análise do uso da pilha, o que acelerou significativamente a verificação de muitos programas BPF pelo verificador.
Com o objetivo de otimização de desempenho reescrita o subsistema hrtimer (high resolution timer). O agendador de tarefas agora pode usar timers de alta resolução sem perder desempenho em comparação com timers menos precisos.
Continuou-se a transferência de alterações da branch Rust-for-Linux, relacionadas ao uso da linguagem Rust como segunda linguagem para o desenvolvimento de drivers e módulos do núcleo (o suporte a Rust não está ativado por padrão e não leva à inclusão do Rust como dependência obrigatória para a compilação do núcleo). Até a versão 1.85 (disponível no Debian 13), aumentaram os requisitos de versão do Rust necessários para a compilação dos componentes do núcleo. Adicionada a opção Kconfig experimental CONFIG_RUST_INLINE_HELPERS para incorporar ponteiros em C no código Rust durante a compilação (a otimização acelerou o funcionamento do driver de bloco null em 2%). Adicionado o macro ‘const_assert!’. Ampliadas as capacidades dos módulos sizes, clk, ptr, sync, error.
No mecanismo SCHED_EXT, permitindo o uso do BPF para criar agendadores de CPU, foi adicionada uma capacidade inicial de criação de agendadores aninhados (sub-scheduler), através dos quais cada cgroup pode utilizar seu próprio agendador de tarefas.
A otimização do subsistema de troca (swap) continuou. A antiga estrutura swap_map foi removida e substituída por um mecanismo “Tabela de Troca”. A mudança aumentou o desempenho e diminuiu o consumo de memória no subsistema de troca.
No subsistema DAMON (Data Access MONitor), que permite rastrear o acesso de processos a dados na memória RAM (por exemplo, é possível descobrir quais áreas da memória um processo acessou e quais áreas permaneceram não utilizadas), foi adicionada suporte a diferentes algoritmos de afinação de quotas.
No subsistema de rastreamento são implementadas a conceito de buffers circulares externos, permitindo obter dados de rastreamento de máquinas virtuais. A possibilidade está disponível em hipervisores KVM e nVHE para a transmissão de dados de rastreamento do sistema convidado para o lado do host.
No subsistema RV (kernel.org) (Runtime Verification), destinada a verificar a correção do funcionamento de sistemas de alta confiabilidade, foram adicionados componentes de monitoramento "stall" para rastrear tarefas cuja execução foi temporariamente suspensa ou bloqueada, e "deadline" para analisar o comportamento do escalonador de tarefas.

Virtualização e segurança

Por padrão, o sinal PROC_MEM_FORCE_PTRACE está ativado, permitindo contornar os direitos de acesso à memória do processo através do arquivo /proc/PID/mem apenas para processos que aplicam a chamada de sistema ptrace() para depuração.
Adicionado um novo conjunto de hooks para módulos LSM (Linux Security Module), facilitando a implementação de políticas para sistemas de arquivos empilhados, como overlayfs. No LSM também o sinalizador -k para integração com hook para gerenciar o acesso a soquetes Unix, que é utilizado no módulo LSM Landlock para atribuição de políticas de acesso a soquetes Unix.
Na biblioteca criptográfica embutida lib/crypto, que fornece funções mais simples e rápidas do que a API criptográfica tradicional, foi adicionada suporte aos algoritmos AES-CMAC, AES-XCBC-MAC, AES-CBC-MAC, GHASH e SM3. Adicionada documentação suporte em lib/crypto.
Implementado o modo pKVM (Protected KVM) para isolamento rigoroso de memória anônima usando extensões de virtualização para a arquitetura AArch64. Nesse modo, as páginas de memória do convidado são excluídas da tabela de endereços virtuais do sistema host.
No hipervisor KVM, foi adicionada a compatibilidade com a quinta versão do controlador de interrupções virtual ARM (VGICv5 — ARM Virtual Generic Interrupt Controller v5).

Subsistema de Rede

Para soquetes Unix criados pela função socket(), são implementadas suporte a atributos estendidos de arquivos (xattr) user.*. Entre as aplicações, destaca-se a atribuição de rótulos por meio de atributos estendidos a soquetes Unix usados para IPC Varlink, com o objetivo de destacá-los para inspeção e depuração do funcionamento do IPC utilizando programas BPF. No systemd-journald, atributos estendidos devem ser utilizados para determinar o formato do log em relação ao soquete /dev/log.
Removido suporte ao protocolo UDP-Lite (RFC 3828), que permite a entrega de pacotes com somas de verificação incorretas, considerando que, por exemplo, dados de áudio e vídeo parcialmente danificados podem ser recuperados no nível do codec. O protocolo foi removido, pois ninguém o utiliza.
Removida a capacidade de construção da pilha IPv6 na forma de um módulo do kernel, que não era utilizada na prática (IPv6 é ou incorporado ao kernel ou completamente desativado), mas complicava a manutenção, pois ao construir o IPv6 como um módulo do kernel (CONFIG_IPV6=m), muitas subsistemas eram forçadas a adicionar manipuladores desnecessários para o caso da descarga do módulo IPv6.

Hardware

No driver AMDGPU incluso novo motor de exibição (DC) para APU AMD da série HD 7000 (Sea Islands, GCN 1.1).
No driver Nouveau foi adicionada suporte inicial para GPU NVIDIA GA100 baseada na microarquitetura Ampere.
O trabalho continuou no driver drm (Direct Rendering Manager) Xe para GPU baseada na arquitetura Intel Xe, que é utilizada em placas de vídeo Intel da família Arc e gráficos integrados, começando com os processadores Tiger Lake. Adicionado suporte ao subsistema gráfico dos processadores Intel Nova Lake-P. Foram implementados objetos de buffer limpos (Purgeable Buffer Objects).
A integração dos componentes do driver Nova para GPUs NVIDIA equipadas com firmwares GSP, que são utilizados a partir da série NVIDIA GeForce RTX 2000 com arquitetura Turing, foi continuada. O driver foi escrito na linguagem Rust. A suporte inicial para GPUs baseadas na arquitetura Turing foi adicionada.
Adicionado Driver DRM corebootdrm para saída gráfica através do framebuffer de firmwares baseados em CoreBoot.
Adicionada suporte para dispositivos de áudio ASoC AMD RPL DMIC, Cirrus Logic CS42L43, CS47L47, NVIDIA CPCAP e WM8962. Melhorado o suporte para dispositivos de áudio com interface USB: Huawei Headset, Focusrite Novation, MV-Silicon, Studio 1824, Arturia AF16Rig, Hotone Audio, Feaulle Rainbow, PreSonus AudioBox, Moondrop Ju Jiu, Scarlett 18i20.
Adicionado Driver yogafan para monitorar a velocidade de rotação do ventilador em laptops Lenovo Yoga, Legion e IdeaPad.
Adicionada suporte a placas ARM, SoC e dispositivos: Qualcomm Glymur, Qualcomm Mahua, Qualcomm Eliza, Qualcomm IPQ5210, Qualcomm apq8084 e ipq806x, Axis ARTPEC-9, ARM Zena, ARM corstone-1000-a320, Microchip LAN9691, Microchip PIC64GX, Rockchip RV1103B, Renesas RZ/G3L, NXP S32N79.
Removido suporte para controladores AHCI SATA e PCIe usados em SoC Baikal-T1, bem como drivers de temporizador, memória, physmap, barramento, hwmon, dwc e bt1-rom. A razão para a remoção é a falta de manutenção e a integração inacabada dos componentes da plataforma Baikal no núcleo, cuja produção na Rússia foi encerrada em novembro de 2025.
método não padrão 12 drivers para dispositivos Ethernet com interfaces ISA e PCMCIA, fabricados até 2002, para os quais não foram encontrados usuários aplicando-os em sistemas operacionais. Também excluídos do núcleo estão os subsistemas ISDN, implementações de protocolos AX.25, CAIF e Bluetooth CMTP (Common ISDN Application Programming Interface Message Transport Protocol), drivers yellowfin (Yellowfin Gigabit-NIC), hamachi (Hamachi GNIC-II), hamradio (Radioamador). inport e logibm (busmouse). A razão da remoção foi a falta de mantenedores ativos em meio ao aumento do número de erros identificados por meio de syzbot e ferramentas de IA, que ninguém se propõe a corrigir, e toda a carga para resolver problemas sérios recai sobre os mantenedores dos principais subsistemas de rede do núcleo. No total, mais de 140 mil linhas de código foram removidas.

Fonte: linux.org.ru