Företaget Oracle har publicerat Unbreakable Enterprise Kernel 8

Oracle har lanserat den första stabila versionen av Unbreakable Enterprise Kernel 8 (UEK R8), en Linux-kärnvariant utvecklad för användning i Oracle Linux-distributionen som ett alternativ till den standardpaketerade kärnan från Red Hat Enterprise Linux. Kärnan är endast tillgänglig för x86_64- och ARM64-arkitekturer (aarch64). Källkoden till kärnan, inklusive uppdelningen i separata patchar, publicerades i Oracle's offentliga Git-repository.

Paketet Unbreakable Enterprise Kernel 8 är baserat på Linux-kärnan 6.12 (utgåvan UEK R7 var baserad på kärna 5.4, och i beta-versionen av RHEL 10 erbjöds kärna 6.11), som kompletteras med nya funktioner, optimeringar och korrigeringar, samt kontrollerats för kompatibilitet med de flesta applikationer som körs på RHEL och optimerats för att fungera med Oracle's industriprogramvara och hårdvara. Installations- och src-paket med UEK R8-kärnan har förberetts för Oracle Linux 9.5 (det finns inga hinder för att använda denna kärna i motsvarande versioner av RHEL, CentOS, Alma Linux och Rocky Linux).

Nyckelinnovationer i Unbreakable Enterprise Kernel 8:

• Separeringen av UEK-kärnkomponenterna har ändrats till separata paket. Kärnmoduler har separerats från den grundläggande kärnbilden och flyttats till samlingar som levereras i separata paket: kernel-uek-modules-core (grundläggande minimum), kernel-uek-modules (för servrar), kernel-uek-modules-desktop, kernel-uek-modules-extra-netfilter, kernel-uek-modules-usb och kernel-uek-modules-wireless. Tillhörande verktyg har flyttats från det grundläggande paketet kernel-uek-core till ett separat paket kernel-uek-tools. Konfigurationsfiler med listan över förbudna moduler vid start har omdöpts från 'blacklist' till 'denylist' inom ramen för initiativet för att använda inkluderande terminologi.
• För ARM Ampere-system som används i Oracle Cloud har en separat byggnad av kärnan kernel-uek64k skapats, där den grundläggande sidstorleken har ökats från 4 KB till 64 KB.
• Stöd har lagts till för den hårdvaruimplementation av Intel SGX2 (Software Guard Extensions) som tillhandahåller EDMM (Enclave Dynamic Memory Management)-mekanismen, vilket möjliggör hantering av åtkomst till individuella minnessidor i en enclave och dynamisk tillägg/avlägsnande av minnessidor för en enclave.
• I Intel QAT-drivrutinen med stöd för enheter av Intel Quick Assist Technology (QAT) har stöd för den fjärde generationen av Intel Xeon-processorer lagts till.
• Ett system för att upptäcka split-lås har lagts till, vilket uppstår vid åtkomst av oalignerade data i minnet eftersom data korsar två CPU-cachelinjer när en atomär instruktion utförs. Sådana lås leder till en betydande prestandaförlust (1000 cykler långsammare än en atomär operation med data som ligger i en cachelinje).
• En ny metod för att skydda mot sårbarheten Retbleed i Intel- och AMD-CPU:er har implementerats, som använder djupspårning av anrop, vilket inte saktar ner systemet lika mycket som den tidigare skyddsmekanismen mot Retbleed.
• På x86-system har samtidig aktivering av sekundära CPU-kärnor säkerställts, vilket har minskat nedladdningstiden för kärnan på system med många kärnor.
• En kärnkommandoradsparameter "ia32_emulation" har lagts till, vilket möjliggör aktivering och inaktivering av stöd för 32-bitars emulering i kärnor som är byggda för x86-64-arkitektur under uppstartsfasen.
• Som standard har schemaläggaren CFS (Completely Fair Scheduler) ersatts av EEVDF (Earliest Eligible Virtual Deadline First). Vid valet av nästa process för exekvering beaktar den nya schemaläggaren processer som har fått för lite CPU-resurser eller som har fått orimligt mycket processortid. I det första fallet tvingas kontrollen att överlämnas till processen, medan det i det andra fallet skjuts upp. Den gamla CFS-schemaläggaren använde heuristik och finjusteringar för att bestämma processer som krävde särskild uppmärksamhet, medan den nya schemaläggaren spårar dem mer direkt och kräver ingen finjustering. EEVDF kommer att minska fördröjningar vid exekvering av uppgifter som CFS hade problem med vid schemaläggning.
• Leveransen av det dynamiska felsökningssystemet DTrace 2.0 har fortsatt, och har övergått till att använda kärnans eBPF-subsystem. DTrace 2.0 körs ovanpå eBPF, på liknande sätt som befintliga spårningsverktyg i Linux fungerar.
• I KVM-hypervisorn är det nu möjligt att använda upp till 4096 virtuella CPU:er (VCPU).
• Användningen av KTLS, en implementation av TLS-protokollet på kärnnivå, fortsätter.
• Implementation of the RDRAND random number generator has been updated, which is responsible for the operation of the device /dev/random, now using the BLAKE2s hash function instead of SHA1 for entropy mixing operations. This change enhances the security of the random number generator. To speed up random number generation through the getrandom() system call, the vDSO (virtual dynamic shared object) mechanism has been utilized, moving the system call handler from the kernel to user space to avoid context switches.
• Support for the BIG TCP extension has been added, allowing an increase in the maximum size of TCP packets to 4GB to optimize the operation of high-speed internal data center networks. This increase in packet size with a 16-bit header field size is achieved through the implementation of 'jumbo' packets, where the size in the IP header is set to 0, and the actual size is transmitted in a separate 32-bit field in an additional attached header.
• An option SO_RESERVE_MEM has been implemented for network sockets, allowing a certain amount of memory to be reserved for the socket, which will always remain available and will not be reclaimed. Using this option improves performance by reducing the memory allocation and return operations in the network stack, especially under conditions of memory shortages in the system.
• Performance optimization of the fq (Fair Queuing) packet scheduler has been carried out, increasing throughput by 5% under heavy loads in the tcp_rr (TCP Request/Response) test and by 13% in an uncontrolled flow of UDP packets.
• Reorganization of the kernel's network structures has been conducted to improve data caching efficiency by the processor, enhancing the performance of the TCP stack on systems handling a large number of concurrent requests.
• Support for ASMLib 3 has been added for automatic storage management in Oracle DBMS.
• Work has been carried out to optimize performance and enhance security for the io_uring asynchronous input/output mechanism. io_uring-based optimizations for XFS and Ext4 file systems have been added, enabling parallel direct writing to a file in multiple threads.
• Förbättrat stöd för filsystemet Btrfs. För enheter med stöd för trim/discard är monteringsalternativet 'discard=async' som gör att dessa operationer kan utföras omedelbart för alla FS i asynkront läge aktiverat som standard. Stöd för att skicka och ta emot komprimerade data utan omvandlingar har lagts till. Stöd för att skriva i block större än 64 KB har lagts till. Förenklad hantering av kvoter. Stöd för att montera klonade enheter har implementerats. Kontroll av skrivning i NOCOW-läget har förbättrats (bandbredden har ökat med 9 %). Monteringsalternativen 'ignoremetacsums' och 'ignoresuperflags' har lagts till för att ignorera felaktiga kontrollsummor för metadata och superblocket. Uppgifter för att ta bort enheter, balansera och omfördela block kan utföras parallellt.
• I XFS-filsystemet är användning av blockstorlek som överskrider minnessidans storlek tillåten. Stora extenträknare för mycket stora virtuella diskar har lagts till. En atomär bekräftelsemetod (commit) för filinnehåll har lagts till. En experimentell implementation av kontroll (fsck) och återställning av FS i online-läge har föreslagits.
• I NFS är användningen av READ_PLUS-operationen, definierad i specifikationen NFS 4.2 och tillämpad för mer effektiv läsning av data från filer som innehåller hål, aktiverad som standard.
• Minneshanteringssystemet har övergått till användning av datakonstruktionen folios (folios av minnessidor). Folios liknar sammansatta minnessidor (compound pages), men har en förbättrad semantik och en mer tydlig arbetsorganisation.
• För minnesmappningsoperationer används datakonstruktionen 'maple tree', som positioneras som en mer effektiv ersättning för strukturen 'red-black tree'. Maple tree är en variant av B-tree som stödjer indexering baserat på värdeintervall och är designad för effektiv användning av cache. moderna processorer.
• I mmap har lås på nivån för individuella VMA (Virtual Memory Area) realiserats, vilket gör det möjligt att öka prestandan för flertrådade applikationer.
• En datakonstruktion ptdesc har lagts till, som optimerar arbetet med minnes sidtabeller genom att separera strukturer med metadata och data för minnessidor.

Källa: opennet.ru