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Mo, 14. März 2016, 10:28

Software::Kernel

Linux 4.5 veröffentlicht

Linus Torvalds hat Version 4.5 des Kernels freigegeben. Die Neuerungen der aktuellen Version umfassen unter anderem verbesserte Treiber für den Raspberry Pi, Geschwindigkeitssteigerungen bei Radeon-Grafikkarten und Maßnahmen gegen das versehentliche Löschen von UEFI-Variablen. Doch auch die zahlreichen anderen Neuerungen machen den aktuellen Kernel für Anwender interessant.

Larry Ewing

Knapp zwei Monate nach der letzten Hauptversion 4.4 von Linux steht Linux 4.5 bereit. Auch Linux 4.5 bringt viele Verbesserungen und Neuerungen mit. So bietet die aktuelle Version beispielsweise einen neuen copy_file_range(2)-Systemaufruf, der das Kopieren von Dateien ohne Zugriffe auf Benutzerprozesse erlaubt. Der neue Aufruf verspricht eine erheblich schnellere Ausführung und weniger Overhead. Der Systemaufruf seccomp wird jetzt auch von User-Mode Linux unterstützt.

Nutzer von Radeon-Grafikkarten profitieren in der neuen Version von der Unterstützung von Powerplay im amdgpu-Treiber. Moderne GPUs starten standardmäßig in einem »Low-Power/LowPerformance«-Profil und müssen erst in einen schnelleren Modus geschaltet werden. Die neue Version unterstützt die Umschaltung erstmalig experimentell. So muss unter anderem »CONFIG_DRM_AMD_POWERPLAY« bei der Kompilierung des Kernels eingeschaltet und der Kernels selbst mit dem Parameter »amdgpu.powerplay=1« gestartet werden. Sollte sich die Technologie bewähren, wird sie in den kommenden Versionen des Kernels standardmäßig eingeschaltet.

Wie schon häufig wurde auch dieses Mal das perf-Subsystem stark erweitert. Das »Mandatory File Locking«, eine reichlich nutzlose Funktionalität, kann nun per Konfigurationsoption aus dem Kernel entfernt werden. Sollte es noch Programme geben, die darauf angewiesen sind, kann das auf diese Weise entdeckt werden. Zudem wurde in Btrfs um eine neue Möglichkeit erweitert, freien Speicher effizienter zu verwalten. Um die neue Option nutzen zu können, muss das Dateisystem mittels der Option »space_cache=v2« eingebunden werden. Beim erstmaligen Einbinden eines Dateisystems wird eine neue Baumstruktur erstellt, die das Lesen der Partitionen durch ältere Kernelversionen zwar ermöglicht, aber das Schreiben verhindert.

Der Raspberry Pi gehört immer noch zu den bekanntesten Minisystemen unter Linux. Mit der Freigabe der Version 4.5 des Kernels wurde die Unterstützung des Kleinstrechners weiter ausgebaut. Zusammen mit aktuellen Mesa-Versionen lässt sich nun die 3D-Beschleunigung der Grafikprozessoren besser nutzen. Der eigentliche Treiber wurde bereits in der letzten Kernelversion ausgeliefert, wurde aber nun aber weiter ausgebaut und verbessert. Zudem soll sich die neue Kernelversion problemlos auch auf dem Raspberry Pi 2 starten lassen. Weitere Verbesserungen sollen allerdings in der kommenden Version 4.6 kommen.

Eine weitere große Neuerung der Version 4.5 betrifft den erweiterten Schutz von UEFI-Systemen. So war es auf manchen Systemen möglich, beim Löschen der Dateien mittels des »rm -rf /«-Kommandos, auch die durch UEFI geschützten Bereiche des NVRAM zu löschen und die Geräte zum Reparaturfall zu machen. Die neue Funktionalität wird die Variablen ausreichend schützen, ohne den lesenden Zugriff zu stören.

Im Netzwerkbereich kam die SOCK_DESTROY-Operation hinzu, die es dem Systemadministrator ermöglicht, eine offene Netzwerkverbindung ohne den üblichen Overhead zu schließen, was beispielsweise eine schnellere Umschaltung zwischen Verbindungen ermöglicht. Das Polling bei NAPI-Treibern wurde weiter ausgebaut und die Unterstützung von IPv6 erweitert. Weiterhin haben die Entwickler von Netfilter diverse Verbesserungen bei »nftables« vorgenommen und unter anderem »packet forwarding« und »packet duplication« verbessert. Ethtool bietet zudem eine Unterstützung von PHY-Statistiken.

Bereits seit der Version 2.6.24 bietet der Kernel eine Unterstützung von Control Groups (Cgroups). In der neuen Version wurde eine modernisierte Version der Infrastruktur als stabil markiert und der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Noch nicht alle Controller wurden allerdings auf die neue Schnittstelle portiert. Auch das Media Controller API liegt in einer neuen Version vor. »Control Groups v2« lassen sich deshalb parallel zur alten Version nutzen.

Der Zugriff auf /dev/mem wurde weiter eingeschränkt. Die Unterstützung für persistenten RAM-Speicher wurde weiter ausgebaut, wodurch jetzt auch direkte Ein/Ausgaben und DMA möglich sind. Eine wichtige interne Änderung ist die Ersetzung von follow_link() durch get_link() in struct inode_operations, die auch unter RCU funktioniert und damit mehr Effizienz beim Aufsuchen von Dateien bringt. Zudem erweitert der Kernel den madvise(2)-Systemaufruf, der von Prozessen dazu genutzt werden kann, dem Kernel ihre Speichernutzung zu übermitteln. Das führt wiederum dazu, dass der Kernel effizienter mit Speicherressourcen umgehen kann und nicht benötigten Speicher besser verwaltet.

Diverse Änderungen betreffen auch Treiber, die standardmäßig mit dem Kernel ausgeliefert werden. Der Treiber für Ext4-Dateisysteme unterstützt neben User- und Gruppen-Quotas nun auch Projekt-Quotas und der FAT-Treiber ermöglicht Vorallokation via fallocate(2). Weitere Neuerungen erfuhren der i915-Treiber und nouveau, der unter anderem bei Fermi-, Tesla- und Kepler-GPUs die Geschwindigkeit der PCIe-Verbindung ändern kann. Beim radeon-Treiber muss ab sofort KMS genutzt werden - UMS wurde aus dem Treiber entfernt. Neu im Grafikstack ist der etnaviv-Treiber, der vor allem im Industrieumfeld eingesetzten Vivante GCxxx-GPUs ansteuert. Die neue Kernel-Version verbessert zudem die Unterstützung für die Force-Feedback-Funktion des Game-Controllers der Xbox One.

Linux 4.5 steht über kernel.org zum Download bereit. Mit der Freigabe der aktuellen Version startet auch die Entwicklung der kommenden Version des Kernels. Das nun kommende »Merge-Window« wird mindestens zwei Wochen lang offenbleiben und allen Entwicklern erlauben, ihre Neuerungen einzusenden. Mit der Freigabe der ersten Testversion schließt sich in der Regel auch der Zeitpunkt für Neueinreichungen. Geht alles nach Plan, wird Linux 4.6 im Frühsommer erscheinen.

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