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Aktuelle Entwicklungen beim Linux-Kernel
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technischer Redakteur
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schreibe vornehmlich über Linux-Themen
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nicht über Spielkram wie Steam, sondern eher die harten Sachen
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unter anderem eben viel über den Linux-Kernel
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Früher ein sehr aktiver Fedora-Entwickler
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Kein Kernel-Entwickler
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guten Überblick über das große Ganze
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und genau der folgt!
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schnelle Themen-sprünge; Fragen am besten notieren!
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eins noch schnell: Wen hab ich hier vor mir?
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Sysadmins?
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Entwickler?
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Linux-Anwender?
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== Vortragsabschnitte == 1. jüngste Verbesserungen 2
== Vortragsabschnitte == 1. jüngste Verbesserungen 2. wichtige Entwicklungen 3. woran gearbeitet wird
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= 1. Abschnitt = Jüngst vorgenommene Verbesserung
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Aktuelle Version und dessen Nachfolger
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Linux 3.19 und
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4.0 statt 3.20: Linus wurde die zweite Zahl zu groß
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wie beim Sprung von auf 3.0
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wie damals: Änderung im gewohnten Umfang
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3.19 ist Anfang Februar erschienen
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Fedora 21 (als Update), Ubuntu 15.04, ...
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3.19: atomic mode-setting (basics)
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IOW: Multimonitor-Konfiguration und Bildaufbau werden zuverlässiger
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Treiber werden noch portiert
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3.19: Treiber für HSA-HQ bei AMD
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IOW: Es wird einfacher, GPUs für Berechnungen zu nutzen
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3.19: offloading für routing und switching
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IOW: irgendwann laufen Debian, RHEL und SLES vielleicht auf Switches
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erleichtert Management sowie NFV und SDN
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auch in 3.19: Intel Memory Protection Extensions (MPX) Elantech-Treiber
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4.0 erscheint vermutlich Mitte April
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4.0: Kernel Live Patching (KLP)
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IOW: Sicherheitslücken des Kernels ohne Neustart korrigieren
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Wofür?
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monatelange Simulationen: Neustarts unmöglich
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hochverfügbare Server: Neustarts unbequem
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stopft ~90% der typischen Lücken
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daher: "Live Patching Basics"
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Kpatch und Kgraft schaffen ~95%
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Entwickler von Kpatch und Kgraft haben KLP geschaffen
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Live Patches sind Kernel-Module
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daher: keine neue Sicherheitsgefahr
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Tools erzeugen Patch-Module aus Quellcode-Patches
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Quellcode-Patch darf nicht alles verändern
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Datenstrukturen etwa
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Tools können das nicht erkennen
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Review durch Programmierer erforderlich!
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Wie Hotplug für PCIe: cool, aber zu Hause hat man es nicht
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4.0: nfsd beherrscht Parallel NFS (pNFS)
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IOW: NFS-Direktzugriff auf Nutzdaten inkl. RAID-0-artiger Funktion
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4.0: Radeon FAN-Management & DisplayPort-Audio
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IOW: Laut und Leise ;-)
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noch mehr in 4.0: Ext4 für NVDIMMs lazytime Congestion-Control-Algorithms pro Route
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= 2. Abschnitt = Wichtige Entwicklungen der letzten Monate
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- btrfs -
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"Next generation Linux file system"
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Mittlerweile über 7 Jahre alt...
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Features machen es Interessant
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COW
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Volume Management inklusive RAID
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Subvolumes
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Snapshots
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Checksummen & Scrubbing
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Kompression
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Send/Receive
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Deduplication
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...
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Kernfunktionen laut Hauptentwickler stabil
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RAID 5&6 nach wie vor experimentell
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RAID 5&6: scrubbing und device replace erst seit 3.19
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Standard-Root-FS bei openSUSE 13.2 & SLE12
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Hauptmotivation: Snapshots mit Rollback
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Facebook und Google setzen es ein
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IOW: btrfs wird langsam alltagstauglich
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reichlich Stolpersteine
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balance
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Reparatur-Werkzeuge schwer zu druchschauen
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Performance dürftig bei Datenbanken und VMs (COW bedingt)
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Einsatz gut durchdenken!
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- Ext4 & XFS -
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für manche Einsatz-Zwecke einfach besser als Btrfs
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immer wieder weiterentwickelt
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XFS default bei RHEL7 (überall) und SLE12 (Daten-Partitionen)
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- Overlayfs -
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Linux kann seit 3.18 Dateisysteme übereinander schichten
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ab 4.0 sogar mehrere
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alles geschriebene geht in die oberste Schicht
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wichtig für Live-Medien, Docker, Embedded, ...
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hat 15+ Jahre gedauert
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aufs und Co. keine echte Option – zu komplex, zu viele Bugs
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- Grafiktreiber -
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Intel: Treiber nicht perfekt, aber ziemlich gut
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AMD: OSS-Treiber hat ordentlich aufgeholt
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AMDs Kernel-Treiber bald Unterbau für proprietären 3D-Treiber
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Nvidia: Nouveau lässt nach wie vor einiges zu wünschen übrig
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größtes Problem: Taktregelung
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dadurch Performance und Power Management ein Problem
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Optimus: automatisches Ausschalten funktioniert
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GPU verwendbar, aber so eine Sache für sich
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- Grafiktreiber, allgemein -
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Keiner der OSS-3D-Treiber unterstützt OpenGL 4.0
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4k-Displays und MST noch ein Problem
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Wayland kommt jetzt
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Fedora 22: Log-In-Manager nutzt Wayland
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X-Wayland sorgt für Abwärtskompatibilität (auch Remote!)
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prop. Nvidia-Treiber unterstützt Wayland nicht
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- Netzwerk -
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3.18: Transmission Queue Batching
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IOW: beim Versenden gleich Daten mitnehmen, die ohnehin bereit liegen
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Sende-Performance nahe am theoretischen Maximum
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noch mehr Netzwerk: Treiber für Container SO_INCOMING_CPU Data Center TCP Foo-over-UDP
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IOW: Netzwerkstack-Entwickler finden nach wie vor enorm viel zum Verbessern
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- tracing & performance monitoring -
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eBPF schafft Grundlagen für Dtrace-ähnliche Möglichkeiten
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perf, ftrace und Co. sind mächtig geworden
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google "Brendan Gregg"
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- Multiqueue block layer (blkmq) -
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IOW: Durchsatz steigern, Latenzen und CPU-Last reduzieren
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3.19: Nvme-Treiber auf blkmq portiert
133
SCSI-Subsys.: optional SCSI-Treiber: WIP
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- was noch? -
135
DRM render nodes
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Und wie immer: Bessere Hardware-Unterstützung
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Meta-Ebene
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Kernel-Entwicklung wird schneller
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Neue Versionen alle 2 Monate (9 Wochen +/- 1 Woche)
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Typischerweise ~12.000 Änderungen
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~80% der Änderungen von bezahlten Entwicklern
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= 3. Abschnitt = Woran gearbeitet wird
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- kdbus -
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IPC-Dienst im Kernel
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vermutlich in 4.1
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designierter Nachfolger des D-Bus-Daemon
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also dem Transportweg von D-Bus
150
warum was neues?
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schneller – ermöglicht neue Einsatzgebiete
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bessere Abschirmung, Container-tauglich
153
schon früh im Boot-Prozess nutzbar
154
IOW: Performance, Sicherheit, Early-Boot
155
wichtig u.a. für "Linux Desktop Apps" aka "XDG Apps"
158
- Festplatten mit SMR -
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SMR = Shingled Magnetic Recording (SMR)
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Speicherbereiche überlappen sich wie bei Dachschindeln
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kleinen Bereich ändern -> riesigen Bereich neu schreiben
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Spezialbehandlung für optimale Performance oder Einsatz wichtig
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Lösungen in der Diskussion
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- Schnelle VM-Grafik -
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virtio-gpu KMS driver: effizienter mit Qemu interagieren
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Virgil 3D: 3D-Befehle aus VM nach oben reichen
167
XenGT/KvmGT: Teilfunktionen der GPU in VM hinein reichen
168
- was noch? -
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Y2K38
170
Kernel Tinification http://tiny.wiki.kernel.org
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Multipath TCP
172
LLVMLinux
173
RT
174
SSHDs
175
Persistant Memory
176
Atomic I/O operations
177
PM-aware scheduling
178
Memory PM
179
%post
180
Präsentationsfolien, Artikel und Videos zu allen angesprochenem Themen im Netz
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zwei Sachen muss ich noch loswerden
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(1) helft beim Testen!
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insbesondere bei Hardware jenseits des Mainstreams
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denn wenn Ihr die nicht testet, tut es keiner
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Fehler bleiben lange unentdeckt...
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...uns sind dann umso schwer zu beheben
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(2) feedback bitte!
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sprecht mich an
189
sagt mir, was Ihr denkt
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so, jetzt war es das aber
191
mit etwas Glück ist jetzt noch Zeit für Fragen
192
denn mit Slide 192 endet der Vortrag jetzt
193
Thorsten Leemhuis <linux@leemhuis. info> http://plus. google
Thorsten Leemhuis #EOF
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