Betriebssysteme: Linux-Kernel 3.16 beschleunigt die Grafik

Der Linux-Kernel 3.16 verspricht bessere Leistung sowohl für Grafikkarten von AMD, Nvidia als auch für jene von Intel.

Artikel veröffentlicht am 4. August 2014, 10:28 Uhr, Jörg Thoma

Linux 3.16 wurde freigegeben. (Bild: Ben Tubby/CC-BY 2.0)

Der von Linus Torvalds freigegebene Linux-Kernel 3.16 hat zahlreiche Verbesserungen in den Grafiktreibern erhalten, die unter anderem die Leistung erhöhen. Beim freien Nouveau-Treiber wurde auch das Umschalten in verschiedene Betriebsmodi im Displayport-Treiber umgesetzt. Allerdings funktioniert das noch nicht automatisch.

Statt wie bisher mit meist maximaler Taktung, lässt sich künftig auch über den Displayport zwischen verschiedenen Betriebsmodi hin- und herschalten. Zumindest funktioniert das mit einigen Chipsätzen der 6000er und 7000er Geforce-Modelle, den Modellen 8100, 8200 und 8300 sowie etlichen mit den Chipsätzen aus der 600er und 700er Reihe. Bislang müssen die verschiedenen P-States jedoch manuell im Sysfs-Verzeichnis gesetzt werden. Erst wenn die Frequenzwechsel zuverlässig funktionieren, soll der Wechsel auch automatisch möglich sein, so die Entwickler. Der Nouveau-Treiber wurde auch um die rudimentäre Unterstützung für 780er-Ti-Chips von Nvidia erweitert. Nvidia-Entwickler haben selbst Code beigesteuert, mit dem der Nouveau-OpenGL-Treiber für Tegra K1 in Mesa 3D die Grafikchips direkt ansprechen kann. Die entsprechenden Mesa-3D-Bibliothken müssen aber noch veröffentlicht werden.

Speichernutzung im Userspace

In Intels Grafiktreiber wurde der Userspace Pointer umgesetzt. Damit können Grafikchips auf Speicherbereiche direkt im Userspace zugreifen. Bisher wurden diese Speicherbereiche zuerst in den Kernel-Space kopiert. Das erspart Overhead und soll vor allem OpenGL- und Videoanwendungen beschleunigen. Sollte sich die Funktion bewähren, wird sie möglicherweise auch im Radeon-Treiber für Grafikchips von AMD umgesetzt werden.

Der Radeon-Treiber soll durch einige Codeänderungen generell beschleunigt worden sein. Im Speziellen haben die Entwickler BAPM aktiviert. Mit der aktivierten Leistungsverwaltung lassen sich die Grafikkerne etwas höher takten, wenn die CPUs nicht ausgelastet sind. Das funktioniert mit den Chipsets Kaveri, Kabini, Trinity und Richland. Mit der Aktivierung sollen aber vor allem ausstehende Bugs gefunden werden. Außerdem haben die Entwickler die sogenannte Page-Table-Entry-Compression integriert. Von der verbesserten Speicherverwaltung und der dadurch erhöhten Framerate sollen vor allem Spiele profitieren. Zusätzlich unterstützt der Radeon-Treiber HDMI Deep Color, also Farbtiefen mit 30, 36 und 48 Bit.

Effizientere Cgroups

Auf ARM-Plattformen mit 64-Bit-Architektur lässt sich nun auch EFI-Stub verwenden. Damit kann der Kernel ohne zusätzlichen Bootloader wie etwa Grub aus der EFI-Systempartition heraus gestartet werden. Dank Multi-Plattform-Unterstützung kann ein einziges Linux-Image für verschiedene ARM-SoCs benutzt werden. Das gilt nun auch für Samsungs Exynos-SoC. Darüber hinaus lässt sich der Controller der Playstation 4 besser verwenden und der Treiber für Dells Latitude-Geräte kann auf die eingebauten Beschleunigungsmesser zugreifen. So erkennt der Kernel, ob der Laptop fällt.

Die Cgroups wurden weiter überarbeitet. In bisherigen Implementationen funktionierte die Ressourcenverwaltung nicht effizient, daher wurde eine neue Hierarchie eingeführt, deren Benutzerschnittstelle jetzt versuchsweise eingebunden und ausprobiert werden kann. Der in Linux 3.15 renovierte Berkeley Packet Filter (BPF) erhält einen neuen Just-In-Time-Compiler für 64 Bit, der den alten ersetzt. Dieser hatte zwar noch funktioniert, unterstützte aber nicht alle Funktionen der überarbeiteten Version.

Zu den kleinen, aber interessanten Änderungen gehören noch das Temp-Flag für Btrfs, mit dem temporäre Dateien angelegt werden können, die beim Schließen der Originaldatei wieder gelöscht werden. Sie bleiben unsichtbar, solange sie geöffnet sind. Außerdem wurde die Unterstützung für 16-Bit-Programme wieder aktiviert, die wegen eines Sicherheitsfehlers in Linux 3.15 ausgeschaltet wurde. Das kommt vor allem Wine-Nutzern zugute, die ältere Windows-Anwendungen nutzen wollen. Nachdem sich ein Anwender beschwert hatte, dass er einige alten Disketten-Images nicht mehr öffnen könne, haben die Entwickler die Unterstützung für das FAT-Dateisystem unter DOS 1.x reaktiviert.

Der Sourcecode des Linux-Kernels 3.16 steht unter kernel.org zum Download bereit.