Prozessfristen: Linux 3.14 erhält Deadline Scheduler

Der Linux-Kernel in Version 3.14 verwaltet Prozesse effizienter mit dem Deadline Scheduler, was vor allem Real-Time-Anwendungen zugutekommt. Mit Zram lässt sich der Arbeitsspeicher blockweise komprimieren, was für Linux auf TVs und mobilen Geräten von Vorteil ist.

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Linux 3.14 ist fertig.
Linux 3.14 ist fertig. (Bild: Ben Tubby/CC-by-2.0)

Linus Torvalds hat die Veröffentlichung des Linux-Kernels 3.14 bekanntgegeben. Wesentliche Änderung ist der Deadline Scheduler, mit dem vor allem das Abarbeiten von Prozessen von Real-Time-Anwendungen verbessert werden soll, etwa beim Streaming von Multimediainhalten. Kexec funktioniert jetzt auf EFI-Systemen und mit Zram lässt sich der Arbeitsspeicher blockweise komprimieren.

Inhalt:
  1. Prozessfristen: Linux 3.14 erhält Deadline Scheduler
  2. Patches für Grafiktreiber

Der für Real-Time-Anwendungen wichtige Deadline-Scheduler wurde in Linux 3.14 nach langjähriger Entwicklung eingepflegt. Damit lässt sich das Priorisieren von Prozessen besser verwalten. Jeder Prozess meldet eine Frist an, bis wann eine Aufgabe erledigt werden muss. Außerdem teilt eine Anwendung auch mit, wie oft eine Aufgabe ausgeführt werden muss. Und schließlich wird von einer Anwendung noch eine maximale Zeit mitgeteilt, in der sie die CPU beanspruchen will. Daraus errechnet der Scheduler einen effizienten Zeitplan für alle laufenden Anwendungen. Anwendungen, deren Frist unmittelbar bevorsteht, werden bevorzugt. Der Scheduler kümmert sich dabei auch darum, keine neuen Fristen zu akzeptieren, wenn die laufenden Prozesse die verfügbare CPU-Zeit bereits auslasten. Damit soll garantiert werden, dass jede Aufgabe ihre angemeldeten Fristen einhalten kann.

Zram komprimiert den Arbeitsspeicher

Der Arbeitsspeicher lässt sich blockweise mit Zram komprimieren und bildet zusammen mit Zswap und Zcache ein Framework, um mehr Daten im schnelleren Arbeitsspeicher zu halten. Inzwischen ist das Verschieben von Daten zwischen Speichermedien und Arbeitsspeicher ein Flaschenhals auf vielen Systemen. Mit Zram können mehr Daten im Arbeitsspeicher gehalten werden. Die meisten modernen CPUs bringen die nötige Leistung mit, um Daten effizient zu komprimieren und zu entpacken. Nebenbei wird die Lebensdauer von SSDs und anderen elektronischen Speichermedien verlängert. Zram kommt bereits vor allem in Linux-Versionen auf Fernsehern, Android oder Chrome OS zum Einsatz. Der Code des Kompressionsverfahrens ist seit Linux 2.6.33 von Anfang 2010 im experimentellen Staging-Zweig des Linux-Kernels, schaffte es aber diesmal in den Hauptzweig.

Das Dateisystem Btrfs nutzt Sysfs, um detaillierte Informationen über sich und die damit formatierten Partitionen mitzuteilen, darunter die unterstützten Funktionen der verwendeten Version oder zum Speicherverbrauch. Bislang konnten solche Informationen nur über Ioctl() abgerufen werden. Die Informationen in Sysfs lassen sich einfacher über die diversen Skriptsprachen abrufen. Künftig lassen sich Dateisystemattribute hierarchisch bis zu den einzelnen Indexknoten hinunter vererben. Der recht große Patch enthält auch zahlreiche Leistungsverbesserungen und Korrekturen. Facebook hatte im Dezember 2013 die beiden Btrfs-Hauptentwickler Chris Mason und Josef Bacik eingestellt. Im Januar 2014 folgte ihnen der Kernel-Entwickler Jens Axboe, der am Blocklayer des Linux-Kernels arbeitet. Facebook setzt Btrfs bereits in einigen Produktivumgebungen ein.

Kernfs statt Sysfs

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Mit Kernfs - nicht zu verwechseln mit Kernfs aus BSD-Systemen - soll das virtuelle Dateisystem Sysfs gänzlich überarbeitet werden und nebst den jetzt darin untergebrachten Cgroups auch künftig weitere Subsysteme aufnehmen können. Mit den Patches in Linux 3.14 wurden zunächst die Kernfunktionen von Sysfs in Kernfs übertragen. Sysfs wird derweil als Wrapper verwendet, um Kompatibilitätsprobleme zu vermeiden.

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Patches für Grafiktreiber 
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