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Mo, 12. Februar 2018, 13:13

Software::Kernel

Erste Vorschau auf Linux-Kernel 4.16

Linux-Initiator Linus Torvalds hat die Kernel-Version 4.16-rc1 als erste Testversion für Linux 4.16 freigegeben. Neben weiteren Maßnahmen gegen Meltdown und Spectre flossen zahlreiche Optimierungen und Erweiterungen ein.

Linus Torvalds, Initiator des Linux-Kernels

Linux Foundation

Linus Torvalds, Initiator des Linux-Kernels

Zwei Wochen nach Linux 4.15 hat Linus Torvalds nun die erste Testversion von Linux 4.16 veröffentlicht. Die kommenden sieben Wochen (bei Bedarf auch mehr) dienen zum Testen der Änderungen und Korrigieren der gefundenen Probleme. Die Zahl der Änderungen liegt weit über 12.000, dennoch könnte Linux 4.16 von der Zahl der Änderungen her der kleinste Kernel seit zwei Jahren werden. Wie üblich verteilen sich die Änderungen über alle Subsysteme. Laut Torvalds gab es dieses Mal keine Probleme bei der Integration und er rechnet nicht mit größeren Problemen im weiteren Verlauf.

Die Maßnahmen gegen die katastrophalen Prozessorfehler Meltdown und Spectre wurden in dieser Version verbessert und auf andere betroffene Architekturen ausgedehnt. Abgeschlossen sind sie wohl noch lange nicht. Die Fehler werden von den Chip-Herstellern teilweise durch Microcode-Updates behoben, die aber erst nach und nach kommen. Dementsprechend muss der Kernel angepasst werden, um diese Updates zu erkennen, und in jedem Einzelfall muss abgewogen werden, ob die Nutzung der neuen Microcode-Features oder ein Workaround in Software die bessere Leistung verspricht.

Auch dieses Mal trugen Header-Dateien mit Definitionen für AMD-Grafikchips besonders stark zu den Änderungen bei. Dieses Mal handelte es sich aber mehr um die Entfernung von Definitionen durch die Bereinigung von Code. Der AMDGPU-Treiber erhielt auch Unterstützung für die Synchronisation mehrerer Displays. Anfängliche Unterstützung für den Hypervisor Jailhouse hielt bei x86-64 Einzug. Damit kann Linux in einer Nicht-Root-Zelle unter Jailhouse laufen. Die ARM-Architektur kann auf entsprechenden Chips physische Adressen mit 52 Bit (4 Petabyte) nutzen, vier Bit mehr als bisher. Der Deadline-Scheduler kann nun die Frequenz- und Spannungs-Skalierung der Prozessoren nutzen, so dass die Energiesparfunktionen nicht mehr deaktiviert werden müssen, wenn er genutzt werden soll. Außerdem wurde der Berkeley Packet Filter (BPF) mit der Möglichkeit ausgestattet, Funktionen zu definieren und aufzurufen.

Im Dateisystem XFS wurde eine neue Funktion, die bisher als experimentell markiert war, als stabil erklärt: Der Reverse-Mapping-B-Tree. Darüber hinaus gab es weitere Verbesserungen. Das MultiMediaCard-Subsystem benutzt jetzt die Multiqueue-Block-Schnittstelle. Die I/O-Scheduler unterstützen jetzt gesperrte Zonen, die das Umsortieren von Schreibvorgängen verbieten, die in der originalen Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Das CIFS-Dateisystem erhielt Unterstützung für SMB Direct, das RDMA zur Übertragung von SMB-Paketen nutzen kann, allerdings noch experimentell.

Bei Btrfs kamen die Operation FALLOCATE_FL_ZERO_RANGE des Aufrufs fallocate hinzu und der NFS-Client kann jetzt anhand der Flags im Aufruf statx unter Umständen einen Aufruf des Servers einsparen. Darüber hinaus wurde pwritev2 um ein Flag RWF_APPEND erweitert, das bewirkt, dass die Daten unabhängig vom aktuellen Offset an die Datei angehängt werden.

Die Behandlung des i_version-Feldes in der Inode-Struktur wurde geändert, was viele Schreibvorgänge auf den Datenspeicher eliminieren kann. Die praktische Auswirkung dieser Änderung muss noch konkret ermittelt werden, ist aber potentiell sehr groß. Ebenfalls spürbare Auswirkungen könnte die automatische Nutzung von weiteren Energiespar-Modi für Intel-Prozessoren in Laptops bringen. Die Akkulaufzeit eines Laptops könnte damit je nach Gerät um rund eine Stunde steigen. Dabei beschränkt sich die Nutzung der Optionen auf diejenigen, die bisher als für das System gefahrlos gelten.

Der Parser für das Kernel-Konfigurationssystem wird jetzt mit den Werkzeugen Flex und Bison erzeugt, weshalb diese beiden Programme jetzt auch Voraussetzungen für die Kernel-Compilierung sind. Dies dürfte keine nennenswerte Einschränkung darstellen, da sie überall verfügbar und oft schon installiert werden, wenn man GCC installiert. Außerdem erhielt das Kernel-Bau-System die Option, aus dem Kernel ein Snap-Paket zu erstellen.

Darüber hinaus kamen auch wieder Treiber für zahlreiche Chips aller Art hinzu. Die zahlreichen weiteren Änderungen sind im Änderungslog von Git zu finden. Kernel und Patch-Dateien sind von zahlreichen Spiegelservern von kernel.org herunterzuladen.

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