{"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\/sl\/blog\/news\/reliz-yadra-linux-5-18","title":{"rendered":"Izdanje sa jezgro Linux 5.18","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Po dveh mesecih razvoja je Linus Torvalds predstavil razli\u010dico jedra Linux 5.18. Med najbolj opaznimi spremembami so: obse\u017eno \u010di\u0161\u010denje zastarele funkcionalnosti, razglasitev datote\u010dnega sistema Reiserfs za zastarelega, uvedba dogodkov za sledenje uporabni\u0161kim procesom, dodana podpora mehanizmu blokiranja izkori\u0161\u010danj Intel IBT, vklju\u010den na\u010din zaznavanja prelivanja pomnilnika pri uporabi funkcije memcpy(), dodan mehanizem sledenja klicem funkcij fprobe, pove\u010dana zmogljivost na\u010drtovalnika nalog na CPU AMD Zen, vklju\u010dena sta gonilnik za upravljanje funkcionalnosti CPU Intel (SDS) in integriran del popravkov za restrukturiranje glavi\u010dnih datotek, odobren je bil standard C11. <\/p>\n
V novo razli\u010dico je bilo sprejetih 16.206 popravkov od 2.127 razvijalcev (v prej\u0161njem izdanju je bilo 14.203 popravkov od 1.995 razvijalcev), velikost popravka je 108 MB (spremembe so zajele 14.235 datotek, dodanih je bilo 1.340.982 vrstic kode, odstranjeno 593.836 vrstic). Pribli\u017eno 44% vseh sprememb v 5.18 je povezanih z gonilniki naprav, pribli\u017eno 16% sprememb se nana\u0161a na posodobitev kode, specifi\u010dne za strojne arhitekture, 11% je povezanih z omre\u017enim kupom, 3% s datote\u010dnimi sistemi in 3% z notranjimi pod-sistemi jedra. <\/p>\n
V datote\u010dnem sistemu Btrfs je dodana podpora za prenos stisnjenih podatkov pri izvajanju operacij send in receive. Prej je ob uporabi send\/receive po\u0161iljna stran razpakirala podatke, shranjene v stisnjeni obliki, prejemna stran pa jih je znova stisnila pred zapisovanjem. V jedru 5.18 imajo aplikacije v uporabni\u0161kem prostoru, ki uporabljajo klice send\/receive, mo\u017enost prenosa stisnjenih podatkov brez ponovno pakiranja. Funkcionalnost je bila dana zahvaljujo\u010d novim ioctl-operacijam BTRFS_IOC_ENCODED_READ in BTRFS_IOC_ENCODED_WRITE, ki omogo\u010data neposredno branje in zapisovanje informacij v ekstente.\n
Poleg tega je bila v Btrfs pove\u010dana zmogljivost fsync. Dodana je bila mo\u017enost deduplikacije in izvajanja reflink (kloniranje metapodatkov datoteke z ustvarjanjem povezave do \u017ee obstoje\u010dih podatkov brez dejanskega kopiranja) za celotno shrambo, ne da bi bili omejeni na to\u010dke monta\u017ee. <\/p>\n
V na\u010dinu neposrednega vnosa\/izvoda (Direct I\/O) je omogo\u010den dostop do \u0161ifriranih datotek pri uporabi v fscrypt in-line \u0161ifriranja, kjer kriptografske operacije opravi krmilnik naprave in ne jedro. Pri obi\u010dajnem \u0161ifriranju s pomo\u010djo jedra dostop do \u0161ifriranih datotek z Direct I\/O ostaja onemogo\u010den, saj se datoteke obravnavajo mimo mehanizma predpomnjenja v jedru.\n
Na NFS stre\u017eniku je privzeto vklopljena podpora za protokol NFSv3, ki zdaj ne zahteva lo\u010denega vklopa in je na voljo pri splo\u0161nem vklopu NFS. NFSv3 se obravnava kot osnovna in vedno podprta razli\u010dica NFS, medtem ko bi podpora za NFSv2 lahko v prihodnosti prenehala. U\u010dinkovitost branja vsebine imenikov je bistveno izbolj\u0161ana.\n
Datote\u010dni sistem ReiserFS je bil razvr\u0161\u010den med zastarele in pri\u010dakuje se njegovo izbrisanje leta 2025. Razvrstitev ReiserFS med zastarele bo zmanj\u0161ala delovne obremenitve pri vzdr\u017eevanju skupnih sprememb za datote\u010dne sisteme, povezanih s podporo za nov API za monta\u017eo, iomap in foliante.\n
Za FS F2FS je bila \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0430 mo\u017enost mapiranja identifikatorjev uporabnikov montiranih datote\u010dnih sistemov, kar se uporablja za ujemanje datotek dolo\u010denega uporabnika na montirani tuji particiji z drugim uporabnikom v trenutnem sistemu.\n
Koda za \u0161tetje statistike v obdelovalnikih Device-mapper je bila predelana, kar je omogo\u010dilo znatno pove\u010danje natan\u010dnosti obra\u010duna v teh obdelovalnikih, kot je dm-crypt.\n
Za naprave NVMe je bila \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437irana podpora za 64-bitne kontrolne vsote za preverjanje celovitosti.\n
Za datote\u010dni sistem exfat je bila predlagana nova mo\u017enost monta\u017ee 'keep_last_dots', ki prepre\u010duje brisanje pik v koncu imena datoteke (v Windows se pike na koncu imena privzeto odstranijo).\n
V EXT4 je bila pove\u010dana zmogljivost na\u010dina fast_commit in raz\u0161irjena raz\u0161irljivost. Mo\u017enost monta\u017ee 'mb_optimize_scan', ki omogo\u010da pove\u010danje zmogljivosti v pogojih velike fragmentacije FS, je bila prilagojena za delo z datotekami z ekstenzi.\n
Podpora pisnih tokov (write stream) v podsklopu, ki omogo\u010da delovanje blokovnih naprav, je bila ukinjena. Ta mo\u017enost je bila predlagana za SSD, vendar ni na\u0161la \u0161ir\u0161e uporabe in v praksi ni naprave s to funkcijo, zato je malo verjetno, da se bo ta trend nadaljeval v prihodnosti. <\/ul>\n
Pomnilnik in sistemske storitve<\/b>\n
\n
Za\u010dela se je integracija sklopa popravkov, ki znatno skraj\u0161a \u010das ponovne gradnje jedra z reorganizacijo hierarhije glavnih datotek in zmanj\u0161anjem \u0161tevila medsebojnih odvisnosti. V jedru 5.18 so vklju\u010deni popravki, ki optimizirajo strukturo glavnih datotek na\u010drtovalnika nalog (kernel\/sched). V primerjavi s prej\u0161njo razli\u010dico se je poraba procesorskega \u010dasa pri gradnji kode kernel\/sched zmanj\u0161ala za 61%, dejanski \u010das pa se je zmanj\u0161al za 3.9% (s 2.95 na 2.84 sekunde).\n
V kodi jedra je bilo dovoljeno uporabo standarda C11, objavljenega leta 2011. Prej dodajani v jedro koda je moral ustrezati specifikaciji ANSI C (C89), izdelani leta 1989. V skriptih za sestavljanje jedra 5.18 je bila mo\u017enost '--std=gnu89' zamenjana z '--std=gnu11 -Wno-shift-negative-value'. Razmi\u0161ljalo se je o uporabi standarda C17, a bi bilo v tem primeru treba pove\u010dati minimalno podporo za razli\u010dico GCC, vklju\u010ditev pa podpore C11 ustreza trenutnim zahtevam za razli\u010dico GCC (5.1).\n
Pove\u010dana je bila uspe\u0161nost na\u010drtovanja nalog na procesorjih AMD z mikroarhitekturo Zen, kjer za vsak nod lokalnih pomnilni\u0161kih kanalov zagotavlja ve\u010d zadnjih nivojev predpomnilnika (LLC, Last Level Cache). V novi razli\u010dici je bila odpravljena neravnovesja LLC med nodi NUMA, kar je pri nekaterih vrstah obremenitev povzro\u010dilo znatno pove\u010danje uspe\u0161nosti.\n
Raz\u0161irjeni so bili pripomo\u010dki za sledenje aplikacijam v uporabni\u0161kem prostoru. V novi razli\u010dici jedra je bila dodana mo\u017enost ustvarjanja dogodkov sledenja (User events) s strani uporabni\u0161kih procesov in zapisovanja podatkov v predpomnilnik sledenja, ki jih je mogo\u010de pregledati preko tipi\u010dnih orodij za sledenje jedra, kot sta ftrace in perf. Dogodki sledenja iz uporabni\u0161kega prostora so lo\u010deni od dogodkov sledenja jedra. Stanje dogodkov je mogo\u010de pregledati preko datoteke \/sys\/kernel\/debug\/tracing\/user_events_status, registracija dogodka in zapis podatkov pa preko datoteke \/sys\/kernel\/debug\/tracing\/user_events_data.\n
Dodana je bila mehanizma sledenja (probe) klicem funkcij \u2014 fprobe. API fprobe temelji na ftrace, vendar je omejen le na mo\u017enost priklju\u010ditve callback obdelovalcev na vhodne to\u010dke funkcije in zaklju\u010dek delovanja funkcije. V nasprotju z kprobes in kretprobes omogo\u010da nov mehanizem uporabo enega obdelovalca hkrati za ve\u010d funkcij.\n
Prekinuta je podr\u0161ka za stare ARM procesore (ARMv4 i ARMv5) koji nisu opremljeni jedinicom za upravljanje memorijom (MMU). Podr\u017eani su ARMv7-M sistemi bez MMU.\n
Prekinuta je podr\u0161ka za RISC-li\u010dnu arhitekturu NDS32, koja se koristila u procesorima kompanije Andes Technologies. Kod je uklonjen zbog nedostatka podr\u0161ke i neinteresovanja za podr\u0161ku NDS32 u glavnom Linux jezgru (preostali korisnici koriste specijalizovane verzije jezgra od proizvo\u0111a\u010da opreme).\n
Podrazumevano je onemogu\u0107ena izrada jezgra sa podr\u0161kom za format izvo\u0111enja a.out za arhitekture alpha i m68k, u kojima se ovaj format i dalje koristi. Verovatno \u0107e podr\u0161ka zastarelog formata a.out uskoro biti potpuno uklonjena iz jezgra. Planovi o uklanjanju formata a.out se raspravljaju od 2019. godine.\n
Za PA-RISC arhitekturu implementirana je minimalna podr\u0161ka za mehanizam vDSO (virtual dynamic shared objects), koji pru\u017ea ograni\u010den skup sistemskih poziva dostupnih u korisni\u010dkom prostoru bez prebacivanja konteksta. Podr\u0161ka vDSO omogu\u0107ila je realizaciju mogu\u0107nosti pokretanja sa neizvr\u0161ivim stekom.\n
Dodana je podr\u0161ka za mehanizam Intel HFI (Hardware Feedback Interface), koji omogu\u0107ava hardveru da \u0161alje jezgru informacije o trenutnom u\u010dinku i energetskoj efikasnosti svakog CPU-a.\n
Dodan je bil gonilnik za mehanizem Intel SDSi (Software-Defined Silicon), ki omogo\u010da upravljanje vklju\u010devanja dodatnih funkcij v procesorju (npr. specializirane instrukcije in dodatna predpomnilna mesta). Ideja je, da bi lahko \u010dipi z zaklenjenimi raz\u0161irjenimi funkcijami bili dobavljeni po ni\u017ejih cenah, te funkcije pa bi lahko 'dokupili' in aktivirali brez fizi\u010dne zamenjave \u010dipa.\n
Dodana je gonilnik amd_hsmp za podporo vmesnika AMD HSMP (Host System Management Port), ki omogo\u010da dostop do funkcij upravljanja procesorja preko niza posebnih registrov, ki so se pojavili v stre\u017eni\u0161kih procesorjih AMD EPYC, ki so se za\u010deli s generacijo Fam19h. Na primer, preko HSMP lahko pridobite podatke o porabi energije in temperaturi, nastaviti omejitve na frekvencah, aktivirati razli\u010dne na\u010dine pove\u010danja zmogljivosti ter upravljati parametre delovanja pomnilnika.\n
V vmesniku asinhronega vnosa\/izvle\u010denja io_uring je bila implementirana mo\u017enost IORING_SETUP_SUBMIT_ALL za registracijo v oblaku kro\u017enega pomnilnika niza datote\u010dnih descriptorjev, pa tudi operacija IORING_OP_MSG_RING, ki omogo\u010da po\u0161iljanje signala iz enega kro\u017enega pomnilnika v drugega kro\u017eni pomnilnik.\n
V mehanizmu DAMOS (Data Access Monitoring-based Operation Schemes), ki omogo\u010da spro\u0161\u010danje pomnilnika glede na pogostost dostopa do pomnilnika, so bile raz\u0161irjene mo\u017enosti za nadzor nad operacijami s pomnilnikom iz prostora uporabnika.\n
Integrirana je tretja serija popravkov z implementacijo koncepta foliantov pomnilnika (page folios), ki spominjajo na zdru\u017eene strani pomnilnika (compound pages), vendar se razlikujejo po izbolj\u0161ani semantiki in bolj jasni organizaciji delovanja. Uporaba foliantov omogo\u010da pospe\u0161itev upravljanja pomnilnika v nekaterih podsystemih jedra. V predlaganih popravkih je bil izveden prenos na foliante notranjih funkcij upravljanja pomnilnika, vklju\u010dno z razli\u010dicami funkcije get_user_pages(). Omogo\u010dena je podpora za ustvarjanje velikih foliantov v kodi vnaprej\u0161njega branja podatkov.\n
V sistemu za sestavljanje se je pojavila podpora za okoljske spremenljivke USERCFLAGS in USERLDFLAGS, s katerima lahko prenesete dodatne zastavice prevajalniku in povezovalniku.\n
V podsystemu eBPF v mehanizmu BTF (BPF Type Format), ki zagotavlja informacije za preverjanje tipov v psevdokodu BPF, je bila implementirana mo\u017enost dodajanja anotacij k spremenljivkam, ki se sklicujejo na podro\u010dja pomnilnika v uporabni\u0161kem prostoru. Anotacije pomagajo sistemu za verifikacijo BPF-kode pri bolj kakovostnem prepoznavanju in preverjanju dostopov do pomnilnika.\n
Predlagan je nov obdelovalnik za dodeljevanje pomnilnika za shranjevanje nalo\u017eenih BPF-programov, ki omogo\u010da bolj u\u010dinkovito rabo pomnilnika v situacijah nalaganja velikega \u0161tevila BPF-programov.\n
V sistemski poziv madvise() je bila dodana oznaka MADV_DONTNEED_LOCKED, ki dopolnjuje obstoje\u010do oznako MADV_DONTNEED, preko katere lahko jedro vnaprej obvesti o na\u010drtovanem spro\u0161\u010danju bloka pomnilnika, tj. da ta blok ni ve\u010d potreben in ga lahko uporablja jedro. V nasprotju z MADV_DONTNEED je uporaba oznake MADV_DONTNEED_LOCKED dovoljena za zaklenjene v RAM strani pomnilnika, ki se ob klicu madvise izlo\u010dijo brez spremembe njihovega zaklenjenega statusa in v primeru kasnej\u0161ega dostopa do bloka in generiranja «page fault» se vrnejo s ohranjanjem vezave. Dodatno je bila dodana sprememba, ki omogo\u010da uporabo oznake MADV_DONTNEED z velikimi stranmi pomnilnika v HugeTLB. <\/ul>\n
Virtualizacija in varnost<\/b>\n
\n
Za arhitekturo x86 je bila dodana podpora mehanizmu za\u0161\u010dite toka izvajanja ukazov Intel IBT (Indirect Branch Tracking), ki prepre\u010duje uporabo tehnik izdelave izkori\u0161\u010danj z uporabo metod programiranja, usmerjenega na vra\u010danje (ROP, Return-Oriented Programming), pri katerih se izkori\u0161\u010danje oblikuje v obliki verige klicev \u017ee obstoje\u010dih delov strojnih ukazov v pomnilniku, ki se kon\u010dajo z ukazom za vra\u010danje nadzora (ponavadi gre za konce funkcij). Bistvo uresni\u010denega na\u010dina za\u0161\u010dite je v blokiranju posrednih prehodov v telo funkcije z dodajanjem posebne instrukcije ENDBR na za\u010detku funkcije ter dovoljenjem izvajanja preko posrednega prehoda samo v primeru prehoda na to instrukcijo (posredni klic preko JMP in CALL mora vedno zadeti instrukcijo ENDBR, ki je name\u0161\u010dena na samem za\u010detku funkcije).\n
Vklju\u010dena je stro\u017eja kontrola meja pomnilnika v funkcijah memcpy(), memmove() in memset(), ki se izvaja v fazi prevajanja ob vklopu na\u010dina CONFIG_FORTIFY_SOURCE. Dodana sprememba se nana\u0161a na preverjanje prehoda meja elementov struktur, katerih velikost je znana. Opa\u017ea se, da bi uresni\u010dena mo\u017enost omogo\u010dila blokiranje vseh povezanih prelivanj pomnilnika v jedru, ki so bila identificirana vsaj v zadnjih treh letih.\n