Linux: Kernel 3.11 stopft das Sommerloch
Nicht ganz pünktlich zum 22. Geburtstag des freien Betriebssystems hat Linus Torvalds den Linux-Kernel 3.11 veröffentlicht. Die Änderungen darin sind überschaubar. Die meiste Arbeit haben die Entwickler in Aufräumarbeiten gesteckt.
Grafik
Änderungen am Grafikstack des Linux-Kernels betreffen in erster Linie die Radeon-Treiber für Grafikchips von AMD. Mit einer dynamischen Energieverwaltung lassen sich künftig die Taktrate und die Voltzahl für solche Chipsätze je nach Bedarf anpassen. Das soll unter anderem AMD-GPUs zugutekommen, die beim Systemstart eine niedrigere Taktfrequenz aufweisen als die, mit der sie später laufen.
Außerdem soll der neue Patch die Leistungsaufnahme von AMD-GPUs in Linux-Systemen generell deutlich verringern. Die Anpassungen sollen auch im Multi-Monitor-Betrieb funktionieren und insgesamt annähernd den gleichen Funktionsumfang haben wie der proprietäre Catalyst-Treiber von AMD. Die Änderungen funktionieren mit GPUs ab der Radeon-R600-Reihe, gelten aber noch als experimentell und sind deshalb in Linux 3.11 noch nicht standardmäßig aktiviert, sondern müssen mit der Option radeon.dpm=1 beim Systemstart eingeschaltet werden.
Nouveau für Videos
Der freie Nouveau-Treiber für Grafikchips von Nvidia kann künftig mit H.264 und MPEG-2 codierte Videos auf einigen GPUs abspielen und nutzt dafür deren VP2-Erweiterung – auch Purevideo HD 2 genannt. Damit lassen sich DVDs und Blu-rays abspielen, deren Decodierung vor allem die GPU übernimmt. Der dafür benötigte Code wurde auch in Mesa 9.2 eingebaut, gilt aber noch als unreif.
Nvidias GK110-Grafikkern, der unter anderem auf der Geforce Titan zum Einsatz kommt, lässt sich mit dem Nouveau-Treiber und dem Binär-Blob hardwarebeschleunigt nutzen. Allerdings hinkt die 3D-Leistung der freien Grafiktreiber noch weit hinter der Leistung der proprietären Treiber hinterher, wie Benchmarks der Webseite Phoronix ergeben haben .
Der von Intel beigesteuerte Treiber für seine Grafikeinheiten erhält ebenfalls Verbesserungen für den Haswell-Chipsatz, darunter für die Stromsparfunktionen des Grafikkerns. Der Treiber unterstützt jetzt eine Farbtiefe von 30 Bit. Außerdem wurde die Unterstützung für die Valley View oder Bay Trail genannte Grafikeinheit in Intels kommenden Atom-SoCs nochmals überarbeitet und verbessert, so dass sie als weitgehend funktionsfähig gilt. Der Exynos-Treiber für Samsungs Grafikeinheiten wurde um die Unterstützung für den S3C64XX-SoC erweitert und Nvidias DRM-Treiber erhielt zahlreiche Bugfixes.
Systemänderungen, Kompression, Dateisysteme, Netzwerk
Mit dem neuen Flag O_TMPFILE können sichere temporäre Dateien erstellt werden, die vor dem Dateisystem versteckt sind. Sobald sie geschlossen werden, werden sie auch sofort wieder gelöscht.
In Linux 3.10 wurden die Semaphores in der Interprozesskommunikation (IPC) des Linux-Kernels so angepasst, dass sie sich künftig besser skalieren lassen. In Linux 3.11 sind die Message Queues an der Reihe gewesen, die ebenfalls die Sperren des IPC nicht effizient nutzen. Mehrere Änderungen sollen diese Probleme beheben, darunter Cache-Line-Optimierungen.
Auch ARM-Hardware mit 64 Bit lässt sich künftig mit Xen und KVM virtualisieren. Außerdem sorgt ein Patch dafür, dass weitere Applikationen für Windows RT auch unter Wine laufen. Mit dem Patch lässt sich in ARM-CPUs der Thread Environment Block (TEB) mit Linux 3.11 nutzen.
Mehr Kompression
Mit Zswap kann der Kernel Teile des Arbeitsspeichers komprimieren, statt ihn in die Auslagerungsdatei zu schreiben, die üblicherweise auf Festplatten oder SSDs untergebracht ist. Da das Entpacken des komprimierten Codes meist schneller ist als das Auslesen aus der Swap-Datei, kann das noch als experimentell eingestufte Zswap die Leistung steigern und zusätzlich für Systeme mit wenig RAM einen Vorteil bringen. Das Komprimieren soll unter anderem die Lebensdauer von SSDs verlängern. Die Funktion lässt sich mit der Option zswap.enabled=1 aktivieren.
Linux 3.11 wird das Kompressionsverfahren LZ4 unterstützen, das Daten weitaus schneller komprimiert und entpackt als die herkömmlichen Lösungen wie LZO oder LZMA. Mit LZ4 sollen zunächst die Kernel-Images für die ARM-Plattform komprimiert werden. Der Code wurde von LG Electronics beigesteuert.
Dateisysteme und Netzwerk
Das von Samsung beigetragene F2FS-Dateisystem für Flash-Speicher wurde weiter optimiert und erhält die sogenannten Xattr-Security-Labels, mit denen das Dateisystem mit verschiedenen Sicherheitsmodulen genutzt werden kann. Außerdem unterstützt das Dateisystem den Remount-Befehl.
Als immer noch experimentell gilt der neu integrierte Client für das Lustre-Dateisystem. Das verteilte und hoch skalierbare Dateisystem wird in erster Linie auf Supercomputern eingesetzt. Der Code gilt noch als unfertig, da er sich nicht auf allen Systemen kompilieren ließ.
Für die nächste Version 4.2 des Netzwerkdateisystems NFS wurden erste Anpassungen in den Linux-Kernel eingebracht. Außerdem unterstützt NFS SELinux jetzt vollständig. Dazu haben die Entwickler das Network File System mit Security Labels versehen.
Neben der Möglichkeit für normale Nutzer, künftig ein Ping über IPv6 abzusetzen, haben die Kernel-Entwickler dem Netzwerkstack auch das sogenannte Low-Latency Ethernet device Polling hinzugefügt. Damit kann der Kernel die Netzwerkkarte öfter nach neuen Paketen abfragen, was die Effizienz der Verarbeitung von Netzwerkpaketen erhöht, aber zulasten der Prozessorleistung geht.
Eine Übersicht über die Änderungen gibt die Webseite Kernelnewbies.org(öffnet im neuen Fenster) . Der Quellcode von Linux 3.11 steht unter Kernel.org(öffnet im neuen Fenster) zum Download bereit.