Linux 3.19: Mehr für die Grafik und für das Netzwerk

Der jetzt veröffentlichte Linux-Kernel 3.19 bringt diverse Änderungen mit. Unter anderem gibt es eine neue Schnittstelle für AMDs Heterogeneous System Architecture (HSA) und der umstrittene Interprozesskommunikation (IPC) Binder für Android hat es in den Kernel geschafft.

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Linux 3.19 ist veröffentlicht worden.
Linux 3.19 ist veröffentlicht worden. (Bild: Christian Mehlführer/CC BY 2.5)

Ohne großes Aufsehen hat Linus Torvalds den Linux-Kernel 3.19 veröffentlicht und damit gleichzeitig Merge-Fenster für den nächsten Kernel eröffnet. Der Kernel soll die Versionsnummer 3.20 tragen. Ursprünglich hatte Torvalds geplant, ihm die Nummer 4.0 zuzuteilen. Im aktuellen Kernel 3.19 gibt es viele Änderungen im Bereich Speichermedien und Dateisysteme. Außerdem können die Open-Source-Treiber jetzt AMDs Heterogeneous System Architecture (HSA) nutzen. Der umstrittene Android-Binder hat es ebenfalls in die Testversion von Linux 3.19 geschafft.

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Mit dem AMD-KFD-Treiber können jetzt auch die quelloffenen Treiber auf AMDs Heterogeneous System Architecture (HSA) zugreifen und so deren GPUs für Berechnungen beispielsweise über OpenCL nutzen. Dabei kann HSA nicht nur die Darstellung von Vorschaubildern beschleunigen, sondern auch von Anwendungen verwendet werden, etwa bei komplexen Finanzberechnungen in der Tabellenkalkulation oder zur Berechnung von Hashwerten. Nebenbei erhält der freie Grafiktreiber für Grafikkarten von AMD auch eine verbesserte Lüftersteuerung.

Neue Nvidia-Grafikkarten werden unterstützt

Der freie Nouveau-Treiber für Grafikkarten von Nvidia erhält eine erste Unterstützung für die GTX-900-Serie, allerdings warten die Entwickler noch darauf, dass Nvidia signierte Versionen seiner Firmware übergibt, die für die beschleunigte Hardwareunterstützung benötigt werden. Aktuell kann der Treiber lediglich die Monitorauflösung automatisch setzen. Ein weiterer Baustein für die Grafikkarte GT 210 von Nvidia ist die automatische Frequenzeinstellung des Speichers. Dafür haben die Entwickler den Code weiterentwickelt, sind mit den Arbeiten aber noch nicht fertig. Über den Treiber für Nvidias Tegra K1 lässt sich jetzt die Spannung beeinflussen.

Erste Code-Teile gibt es in Linux 3.19 für Intels Skylake-Grafikchip, den Nachfolger für Broadwell. Allerdings werden Prozessoren mit Skylake erst für Ende 2015 erwartet. Ein bisher in der Testphase befindlicher Grafiktreiber für Freescales i.MX ist jetzt offiziell in den Kernel aufgenommen worden. Die Grafikeinheit im SoC Exynos 4415 wird ebenfalls ab Linux 3.19 unterstützt.

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An dem sogenannten Atomic Modesetting wurde ebenfalls weitergearbeitet. Damit sollen künftig Änderungen an der Monitorauflösung vorab geprüft und dann erst umgesetzt werden, wenn die Auflösung auch unterstützt wird. Bislang erfolgt die Umstellung in einzelnen Schritten, was einen langsameren Wechsel der Bildschirmauflösung und vermehrte Bildschirmstörungen zur Folge hatte. Für eine Steigerung der Grafikleistung soll die erweiterte Unterstützung der Speicherfunktion Page Attribute Table (PAT) sorgen. So können Grafiktreiber beispielsweise dessen Write-Through-Zwischenspeicher nutzen.

Overlays für Capes und Shields

Für Entwicklerplatinen, die mit diversen Erweiterungen ausgestattet werden können, etwa mit Shields oder Capes, gibt es jetzt die sogenannten Device Tree Overlays. Mit ihnen lassen sich die zunächst vom Kernel beim Start statisch angelegten Gerätebäume dynamisch um neue Hardware erweitern. Davon profitieren künftig nicht nur das Beagleboard oder das Raspberry Pi, sondern auch FPGAs mit unterschiedlichen Hardwareerweiterungen.

Im Device Mapper, der für die Erzeugung und Verwaltung diverser virtueller blockorientierter Geräte zuständig ist, etwa LVMs oder Raid-Arrays, wurde das Thin Provisioning überarbeitet. Um Zugriffe zu beschleunigen, werden künftig Lese- und Schreibvorgänge auf demselben Block gesammelt, bevor sie ausgeführt werden. Das komprimierte Dateisystem SquashFS unterstützt den Kompressionsalgorithmus LZ4. Das in Linux 3.18 integrierte OverlayFS unterstützt jetzt mehrere schreibgeschützte Schichten statt wie bisher nur eine. Das neue Dateisystem Btrfs wurde so angepasst, dass Speichermeiden in Raid5- beziehungsweise Raid6-Anordnungen ausgetauscht und auch restlos gelöscht werden können. Das F2FS-Dateisystem für Flashspeicher erhält eine Fastboot-Option, mit der diverse Prüfverfahren beim Systemstart deaktiviert werden können.

Binder für Android ist jetzt im Kernel

Die umstrittene Interprozesskommunikation (IPC) Binder für Android ist jetzt offiziell Teil des Hauptzweigs des Kernels. Binder sei seit Jahren stabil und werde in Millionen von Geräten problemlos genutzt. Zwar sei der Code "fürchterlich" und die Userspace-API ließe einiges zu wünschen übrig, das werde sich aber aus Gründen nicht mehr ändern, über die die Kernel-Entwickler keine Kontrolle hätten. Da aber so viele Geräte und Unternehmen von Binder abhingen und der Code stabil sei, solle Binder aus Staging heraus verschoben werden, schreibt der Kernel-Entwickler Greg Kroah-Hartman.

Das Subsystem Seccomp, in dem Anwendungen in geschlossenen Umgebungen ausgeführt werden können (Sandboxing), ist auf ARM64 portiert worden. Außerdem wurde in den Cgroups, in denen einer Gruppe von Prozessen bestimmte Rechte zugewiesen werden können, ein Fehler beseitigt, über den unter Umständen eine Anwendung unerlaubt erhöhte Benutzerrechte erlangen konnte (CVE-2014-8989). Außerdem wurden die internen Funktionen do_settimeofday(), timekeeping_inject_sleeptime() und mktime() durch neue Versionen ersetzt, die immer einen 64-Bit-Adressraum verwenden. Sie sollen das sogenannte Jahr-2038-Problem beseitigen, bei dem auf 32-Bit-Systemen der Adressraum ausgeht und das Datum dann auf den 1. Januar 1970 zurückgesetzt wird. Jetzt müssen nur noch einige andere Codeteile ausgetauscht werden.

Verbesserte Netzwerkfunktionen

Der Extended Berkeley Packet Filter (eBFP) wurde so erweitert, dass dessen Anwendungen Netzwerk-Sockets nutzen können. Bislang lassen sich damit nur Statistiken erfassen, die aber von Userspace-Programmen ausgewertet werden können. Die als Filter bezeichneten eBFP-Programme können jetzt in einer eingeschränkten Variante der Programmiersprache C statt der komplexeren eBFP-Sprache verfasst werden. Damit lassen sich Datenströme oder die von einzelnen IP-Adressen verarbeiteten Pakete leichter erfassen. Ein Artikel bei LWN erläutert die aktuellen Nutzungsmöglichkeiten.

Künftig kann im Kernel die TCP-Erweiterung Explicit Congestion Notification (ECN) nicht mehr nur global, sondern auch für jede einzelne Route genutzt werden. So kann Linux 3.19 die Verarbeitung von ECN übernehmen, wenn Router oder Firewalls es nicht können. Ferner wurde das Remote Checksum Offload (RCO) integriert. Damit können etwa in UDP-Datenpaketen eingekapselte Checksummen auch vom Empfänger geprüft werden und so die Prozessorlast beim Sender deutlich reduzieren. Außerdem wurde der Systemaufruf getsockopt() so erweitert, dass künftig beim Netzwerkdurchsatz weniger Daten zwischen verschiedenen Prozessorkernen kopiert werden müssen.

Der Quellcode des Linux-Kernels 3.19 kann unter kernel.org heruntergeladen werden.

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