Abbildung 1: Erstmals veranstaltete die Linux Foundation eine Linuxcon in Europa. Auf dem Kernelentwickler-Podium ließ sich ein gutgelaunter Linus Torvalds auf die Fragen des Publikums ein.

Die erste Linuxcon in Europa hat sich als Besuchermagnet herausgestellt. Im Oktober 2011 drängten sich rund 900 Besucher in den überfüllten Konferenzräumen des Clarion-Hotels in Prag, um Linus Torvalds zu sehen. Daneben gab es eine Menge Vorträge von hohem fachlichen Niveau.

Linus Torvalds persönlich bekamen Linux-Enthusiasten in Europa bisher so gut wie nie zu sehen. Das hat sich mit der ersten Linuxcon Europe, die vom 24. bis 28. Oktober 2011 in Prag stattfand, geändert.

Kernelentwickler zum Anfassen

Die veranstaltende Linux Foundation hatte den jährlichen Kernel Summit auf die Tage unmittelbar vor der Konferenz an denselben Ort gelegt. So blieben nicht nur Torvalds (Abbildung 1), sondern auch andere Kernelentwickler wie Greg Kroah-Hartman, Alan Cox oder Ted Ts’o zur Linuxcon und waren in den Gängen des Clarion-Kongresshotels für ein Schwätzchen zu haben (Abbildung 2).

Abbildung 1: Erstmals veranstaltete die Linux Foundation eine Linuxcon in Europa. Auf dem Kernelentwickler-Podium ließ sich ein gutgelaunter Linus Torvalds auf die Fragen des Publikums ein.

Abbildung 2: Die Kernelentwickler Ted Ts’o (links) und Alan Cox bei einer informellen Besprechung in der Sitzgruppe.

Ein Kernel-Podium bildete nach der Begrüßung durch Jim Zemlin, dem CEO der Linux Foundation, den Auftakt zum Vortragsprogramm. Auf der Bühne saßen Torvalds, Cox sowie der Embedded-Spezialist Thomas Gleixner und Paul McKenney von IBM. Sie stellten sich den Fragen, die der moderierende Entwickler Lennart Poettering (Red Hat) gesammelt hatte.

Dazu gehörte die Frage, wie wichtig den Entwicklern die Kompatibilität des Kernels mit Userspace-Programmen sei. “Den Benutzer zu stören ist tabu”, betonte der Linux-Erfinder. Zudem erklärte er: “Beim Versionswechsel zu Kernel 3.0 gab es Programme, die einfach schon an der Versionsnummer scheiterten. So ein Programm ist einfach schlecht geschrieben. Dennoch haben wir ein Flag eingerichtet, das auf Wunsch als Version 2.6.40 angibt. Eigentlich ein idiotisches Patch – aber es zeigt, wie wichtig uns der Userspace ist.”

Als künftige Aufgaben sehen die Kernelentwickler die weitere Verbesserung der Energie-Effizienz und Skalierbarkeit des freien Betriebssystems. Vor allem aber wollen sie aufpassen, dass ihnen die Komplexität des Codes nicht über den Kopf wächst. Torvalds: “Das ist beispielsweise bei den Treibern so, die ständig viel neue Hardware unterstützen müssen.”

Cloud-Zeitalter

Mit Skalierbarkeit beschäftigte sich auch der Vortrag des Ext-4-Entwicklers Theodore Ts’o, der derzeit bei Google angestellt ist. Dort arbeitet er daran, das Linux-Dateisystem an die Erfordernisse des Cloud Computing anzupassen. Es gehe dabei vor allem um Wirtschaftlichkeit, betonte der Programmierer: “Man nutzt die Energie-Effizienz großer Rechenzentren und sorgt dafür, dass die Server gut ausgelastet sind.”

Dabei liefen viele Jobs auf einer einzigen Maschine, sodass dem Dateisystem weniger Arbeitsspeicher für die Bitmaps zur Verfügung stehe, die die Zuordnung der Blöcke speichern. Landen diese Daten folglich im Swap, kommt es zu großen Verzögerungen bei Systemaufrufen wie »fallocate()« und »unlink()« . Hier schafft das Ext-4-Feature Bigalloc Abhilfe. Statt Blockgrößen von 4 KByte verwendet das Dateisystem so genannte Cluster, die bei einer Größe von 1 MByte besonders effizient werden. Somit fallen weniger Einträge in den Bitmaps an, die zudem häufiger aufgerufen werden und so im Arbeitsspeicher bleiben.

Zu den ersten Wünschen seines Arbeitgebers Google habe jedoch gehört, Ext 4 auch ohne Journaling zu betreiben, erzählte Ted Ts’o. Der Suchmaschinenkonzern stellt die Konsistenz der Daten durch das hauseigene Cluster-Dateisystem sicher, das Journal ist dabei überflüssig und führt nur zu Performance-Einbußen. Daher blieb Google auch lange bei Ext 2, bis Ts’o die Option zum Abschalten des Journaling umsetzte.

Daneben hat der Dateisystem-Entwickler ein Feature namens Punch geschaffen, das vor allem beim Einsatz von Virtualisierung nützlich ist. Es kann Speicherplatz innerhalb einer Datei freigeben, also sozusagen ein Loch hineinstanzen (punch). Unter Virtualisierungslösungen ist jede Festplatte der Gastsysteme als Datei implementiert. Löscht der Gast Dateien auf seiner virtuellen Platte, sorgt Punch dafür, dass auch der Host den Speicherplatz wiederverwenden kann. Damit lässt sich der Plattenplatz auf dem Gastgeber effizient nutzen, sogar Überprovisionieren ist möglich.

Chris Mason von Oracle (Abbildung 3) demonstrierte auf seinem Laptop das Konkurrenz-Dateisystem Btrfs. Das Publikum im überfüllten Saal staunte nicht schlecht, als der Referent auf der Kommandozeile ein Programm namens »btrfs-corrupt-block« aufrief, um eine Version der Metadaten zu beschädigen. Doch das diente lediglich zur Demonstration eines neuen Features namens Scrub, das das Dateisystem im Hintergrund wieder repariert. Der Code stammt von Arne Jansen, der beim Webhoster Strato arbeitet.

Abbildung 3: Der Btrfs-Erfinder Chris Mason von Oracle diskutiert künftige Features seines Linux-Dateisystems.

Dateisystem-Reparatur

Vom Red-Hat-Entwickler Josef Bacik kommt ein Recovery-Tool für Btrfs, das sich derzeit im Betastadium befindet. Es kümmert sich um den Root Tree Block, die Wurzel einer Btrfs-Partition. Ist diese beschädigt, lässt sich das Dateisystem nicht einmal einhängen. Baciks Programm hilft, indem es die nächstältere intakte Kopie verwendet. Dank der standardmäßigen Commit-Frequenz von 30 Sekunden ist diese nicht viel älter als das zerstörte Original. Das Feature ist rückwärtskompatibel und soll in Kernel 3.2 Einzug halten.

Embedded-Konferenz

Gleichzeit zur Linuxcon fand in den benachbarten Konferenzräumen die Embedded Linux Conference Europe (ELCE) statt. Dort beschäftigte sich beispielsweise Arnd Bergmann vom Linaro-Projekt mit USB-Sticks, CF- und SD-Karten sowie SSDs preisgünstiger Machart.

Er analysierte solchen Flashspeicher anhand des Timings verschiedener Schreib- und Lesetests und identifizierte zwei Typen: Der eine ist für schnelle lineare Schreibvorgänge optimiert, wie sie etwa bei Video-Aufnahmen die Regel sind. Schreibzugriffe auf beliebige logische Blöcke (Random Write) verlaufen dagegen langsam. Der andere Typ erlaubt schnelleres Random Write, muss aber mit aufwändigem Umsortieren neuen Platz schaffen, wenn die freien physikalischen Blöcke ausgehen. Seine Befunde zu einzelnen Modellen und Fabrikaten hält Bergmann im Linaro-Wiki fest [1].

Eher einen Schnappschuss aus seiner Arbeit als endgültige Befunde zeigte Yoshitake Kobayashi von Toshiba. Er arbeitet an Produkten für Aufzüge und Kraftwerke, die Langzeitunterstützung von mehr als zehn Jahren benötigen. Nach einigen Jahren ist die originale Hardware aber nicht mehr verfügbar, also muss er sich auf die Suche nach einer Kernelversion machen, die zwar neue Hardware unterstützt, aber gleichzeitig mit der bestehenden Software zusammenarbeitet.

Doch was Kobayashi als “automatisierten Regressionstest” angekündigt hatte, stellte sich eher als Sammlung handgestrickter Skripte in Kombination mit dem Linux Test Project (LTP) heraus. Die Zuhörer empfahlen dringend, die Auswertung der Testprotokolle zu automatisieren.

Wesentlich systematischer geht das Linux Driver Verification Project [2] vor, das Alexei Choroschilow von der Russischen Akademie der Wissenschaften vorstellte. Mit Hilfe statischer Code-Analyse und geballter Cluster-Rechenleistung sucht es in Kerneltreibern nach typischen Fehlern wie etwa Nullpointer-Dereferenzierung. Das Projekt hat bereits zahlreiche Patches in den offiziellen Kernel eingebracht. Es bleibe aber eine Herausforderung, schloss Choroschilow seine Ausführungen, Suchkriterien für weitere Fehler zu formulieren.

Positiv

In den Keynotes verbreiteten die Größen der Linux-Industrie gute Stimmung und klopften der Entwicklergemeinde und dem eigenen Unternehmen auf die Schulter: Der neue Suse-CEO Nils Brauckmann zum Beispiel bat Andreas Pöschl vom Automobilbauer BMW auf die Bühne, der vom erfolgreichen SLES-Einsatz auf den Unternehmensservern berichtete. Tim Burke, Vater von Red Hats Enterprise-Linux, stellte fest: “Um eine Distribution groß zu machen, braucht es eine ganze Community.”

Positiv darf auch die Linux Foundation auf ihre europäische Konferenz zurückblicken: Der Veranstalter konnte mit 900 rund doppelt so viele Besucher verzeichnen wie prognostiziert. Neben zahlreichen Besuchern aus Tschechien und einigen aus Polen zog offenbar vor allem die Embedded-Konferenz auch viele Teilnehmer aus Ostasien an. Im Jahr 2012 soll die Konferenz in Barcelona über die Bühne gehen [3].