Podjetje Oracle je predstavilo prvi stabilni izdelek Unbreakable Enterprise Kernel 8 (UEK R8), različice Linux jedra, ki se razvija za uporabo v distribuciji Oracle Linux kot alternativa privzetemu paketu jedra iz Red Hat Enterprise Linux. Jedro je na voljo samo za arhitekture x86_64 in ARM64 (aarch64). Izvorna koda jedra, vključno z razdelitvijo v ločene popravke, je objavljena v javnem Git repozitoriju Oracle.
Paket Unbreakable Enterprise Kernel 8 temelji na jedru Linux 6.12 (izdaja UEK R7 je temeljila na jedru 5.4, medtem ko je bila v beta različici RHEL 10 ponujena jedro 6.11), ki je dopolnjeno z novimi funkcionalnostmi, optimizacijami in popravki ter preverjeno za združljivost z večino aplikacij, ki delujejo v RHEL, in optimizirano za delovanje s profesionalno programsko opremo in strojno opremo Oracle. Namestitvene in src-pakete z jedrom UEK R8 so pripravili za Oracle Linux 9.5 (ni nobenih ovir za uporabo tega jedra v podobnih različicah RHEL, CentOS, Alma Linux in Rocky Linux).
Ključne novosti Unbreakable Enterprise Kernel 8:
- Spremenjena je bila razdelitev komponent jedra UEK v ločene pakete. Jedrski moduli so ločeni od osnovne slike jedra in premaknjeni v zbirke, dostavljene v ločenih paketih: kernel-uek-modules-core (osnovna minimalna različica), kernel-uek-modules (za strežnikov), kernel-uek-modules-desktop, kernel-uek-modules-extra-netfilter, kernel-uek-modules-usb in kernel-uek-modules-wireless. Pripomočki so bili premaknjeni iz osnovnega paketa kernel-uek-core v ločen paket kernel-uek-tools. Konfiguracijske datoteke s seznamom modulov, katerih nalaganje je prepovedano, so bile preimenovane iz 'blacklist' v 'denylist' v okviru pobude za uporabo inkluzivne terminologije.
- Za sisteme ARM Ampere, ki se uporabljajo v Oracle Cloud, je bila oblikovana posebna zbirka jedra kernel-uek64k, katere osnovna velikost strani pomnilnika je povečana s 4 na 64 KB.
- Dodana je podpora za Intel SGX2 (Software Guard Extensions), ki omogoča strojno izvedbo mehanizma EDMM (Enclave Dynamic Memory Management), ki omogoča upravljanje dostopa do posameznih strani pomnilnika v enklavi ter dinamično dodajanje/odstranjevanje strani pomnilnika za enklavo.
- V Intel QAT gonilniku, ki podpira naprave Intel Quick Assist Technology (QAT), je bila dodana podpora za 4. generacijo procesorjev Intel Xeon.
- Dodana je sistem za prepoznavanje razdeljenih blokada („split-lock“), koje nastaju pri pristupu neporavnatim podacima u memoriji zbog prelaska podataka preko dva linija keša CPU prilikom izvršavanja atomskih instrukcija. Takve blokade dovode do značajnog pada performansi (za 1000 ciklusa sporije od atomske operacije sa podacima koji padaju u jednu liniju keša).
- Implementirana je nova metoda zaštite od ranjivosti Retbleed na CPU Intel i AMD, koja koristi praćenje dubine poziva, a koja ne usporava rad kao ranije prisutna zaštita od Retbleed.
- Na x86 sistemima omogućeno je simultano aktiviranje sekundarnih jezgara CPU, što je omogućilo skraćivanje vremena pokretanja jezgra na sistemima sa velikim brojem jezgara.
- Dodana je opcija komandne linije jezgra „ia32_emulation“, koja omogućava uključivanje i isključivanje podrške za emulaciju 32-bitnog režima tokom pokretanja jezgra, sastavljenih za arhitekturu x86-64.
- Zadano je umesto CFS (Completely Fair Scheduler) uključen planer zadataka EEVDF (Earliest Eligible Virtual Deadline First). Pri odabiru sledećeg procesa za izvršavanje, novi planer uzima u obzir procese koji nisu dobili dovoljno CPU resursa ili su dobili previše CPU vremena. U prvom slučaju, upravljanje se forsirano predaje procesu, dok se u drugom slučaju, naprotiv, odlaže. Stari planer CFS koristio je heuristiku i fino podešavanje za određivanje procesa kojima je potrebna dodatna pažnja, dok novi planer prati te procese jasnije i ne zahteva fino podešavanje. EEVDF će smanjiti latenciju pri izvršavanju zadataka sa kojima je CFS imao problema sa planiranjem.
- Nastavljena je isporuka sistema dinamičke debagiranja DTrace 2.0, koji je prebačen na korišćenje podsistema jezgra eBPF. DTrace 2.0 radi iznad eBPF, slično kao što to čine postojeći alati za praćenje u Linuxu.
- U hipervizoru KVM dozvoljeno je korišćenje do 4096 virtuelnih CPU (VCPU).
- Nastavljena je upotreba KTLS, implementacije TLS protokola na nivou jezgra.
- Posodobljena je realizacija generatorja psevdonaključnih števil RDRAND, ki odgovarja za delovanje naprave /dev/random, kar je bilo preneseno na uporabo Hash funkcije BLAKE2s namesto SHA1 za mešalne operacije entropije. Ta sprememba je povečala varnost generatorja psevdonaključnih števil. Za pospešitev pridobivanja naključnih števil preko sistemskega klica getrandom() je bil uporabljen mehanizem vDSO (virtual dynamic shared object), ki premakne obdelovalec sistemskega klica iz jedra v uporabniški prostor, da se izogne preklapanju konteksta.
- Dodana je podpora razširitvi BIG TCP, ki omogoča povečanje največje velikosti TCP paketa na 4GB za optimizacijo delovanja visokohitrostnih notranjih omrežij podatkovnih centrov. Takšno povečanje velikosti paketa pri 16-bitni velikosti polja v glavi se doseže z uporabo 'jumbo' paketov, pri čemer je velikost v IP glavi nastavljena na 0, dejanska velikost pa je posredovana v ločenem 32-bitnem polju v priloženi glavi.
- Za omrežne vtičnice je bila uvedena možnost SO_RESERVE_MEM, s katero lahko rezervirate določen obseg pomnilnika za vtičnico, ki bo vedno ostal dostopen in ne bo odvzet. Uporaba te možnosti omogoča povečanje zmogljivosti z zmanjšanjem operacij dodeljevanja in vračanja pomnilnika v omrežnem skladu, zlasti ob pojavu pomanjkanja pomnilnika v sistemu.
- Izvedena je bila optimizacija zmogljivosti načrtovalnika paketov fq (Fair Queuing), kar je povečalo propustnost za 5% pri visokih obremenitvah v testu tcp_rr (TCP Request/Response) in za 13% pri neomejenem toku UDP paketov.
- Izvedena je bila reorganizacija omrežnih struktur jedra za povečanje učinkovitosti predpomnjenja podatkov s procesorjem, kar je povečalo zmogljivost TCP sklada na sistemih, ki obravnavajo veliko število vzporednih poizvedb.
- Dodana je podpora za knjižnico ASMLib 3 za samodejno upravljanje shranjevanja v SODB Oracle.
- Izveden je bil proces optimizacije zmogljivosti in povečanja varnosti mehanizma asinhronega vnosa/izvleka io_uring. Dodane so optimizacije, ki temeljijo na io_uring za FS XFS in Ext4, ki omogočajo paralelno neposredno pisanje v datoteko v več niti.
- Izboljšana podpora za datotečni sistem Btrfs. Za naprave s podporo za trim/discard je privzeta možnost montaže "discard=async", ki omogoča izvajanje teh operacij takoj za vse FS v asinhronem načinu. Dodana je podpora za pošiljanje in prejemanje stisnjenih podatkov brez pretvorb. Dodana je podpora za zapis blokov večjih od 64 KB. Upoštevanje kvot je poenostavljeno. Izvedena je podpora za montažo kloniranih naprav. Izboljšane so preverjanja pisanja v načinu NOCOW (propustnost se je povečala za 9 %). Dodane so možnosti montaže "ignoremetacsums" in "ignoresuperflags" za ignoriranje napačnih kontrolnih vsot metapodatkov in zastavic superblokov. Omogočeno je izvajanje nalog za odstranjevanje naprav, uravnoteženje in preusmerjanje blokov v paralelnem načinu.
- V FS XFS je dovoljeno uporabljati velikost bloka, ki presega velikost pomnilniške strani. Dodani so veliki števeci ekstentov za zelo velike virtualne diske. Dodan je način atomske potrditve (commit) vsebine datotek. Predlagana je eksperimentalna izvedba preverjanja (fsck) in obnavljanja FS v online-načinu.
- V NFS je privzeto omogočeno uporabo operacije READ_PLUS, določene v specifikaciji NFS 4.2, in uporabljene za bolj učinkovito branje podatkov iz datotek, ki vsebujejo praznine.
- Sistem upravljanja s pomnilnikom je prešel na uporabo podatkovne strukture folios (folio strani pomnilnika). Folios so podobni združenim pomnilniškim stranem (compound pages), vendar se razlikujejo po izboljšani semantiki in bolj razumljivi organizaciji dela.
- Za operacije preslikavanja pomnilnika je bila uporabljena podatkovna struktura "maple tree", ki je predstavljena kot učinkovitejša zamenjava za strukturo "red-black tree". Maple tree je varianta B-tree, ki podpira indeksiranje po razponih vrednosti in je zasnovana za učinkovito uporabo predpomnilnika sodobnih procesorjev.
- V mmap so bile uvedene zaklepe na ravni posameznih VMA (Virtual Memory Area), ki omogočajo povečanje zmogljivosti večnitnih aplikacij.
- Dodana je podatkovna struktura ptdesc, ki optimizira delo s tabelami strani pomnilnika s širokim ločevanjem struktur z metapodatki in podatki za strani pomnilnika.
Izvor: opennet.ru
