© Dennis van de Water, 123RF

In welche Richtung der im Titel genannte Arbeitsname die Erwartungen für Linux 4.8 lenken soll, verriet Linus Torvalds nicht. Für AMD- und Raspberry-Pi-3-Fans gibt es aber tierisch gute Neuigkeiten.

Linus Torvalds sieht diesmal besonders viele Änderungen auf den Kernel 4.8 zukommen, dessen Release-Termin voraussichtlich Mitte September liegen wird und der seit Kernel 4.7 den Codenamen “Psychotic Stoned Sheep” trägt. Mit Freigabe des ersten Release Candidate 4.8rc1 [1] begann am 7. August die Testphase für den Kernel, dessen Funktionen nun weitgehend feststehen.

Dateisystem-Umbauten

So erwartet das Dateisystem XFS größere Modernisierungen, unter anderem soll es Daten-Deduplizierung und Copy-on-Write lernen. Das erfordert jedoch einige Umbauten am Code von XFS. Bis die neuen Funktionen standardmäßig bereitstehen, dauert es also voraussichtlich noch eine geraume Weile.

In den aktuellen Linux-Kernel fließt aber schon mal das Reverse Mapping ein. Laut Entwickler Dave Chinner [2] erlaubt es das Feature, den Eigentümer eines bestimmten Blocks auf der Festplatte genau zu verfolgen. Das erledigen die Entwickler mit Hilfe eines Sets von B-Trees, die den Eigentümer von allozierten Extends im Auge behalten.

Das Dateisystem Ext 4 greift künftig nicht mehr auf eine eigene Verschlüsselung zurück. Stattdessen nutzt es, wie auch schon das von Samsung vorangetriebene Dateisystem F2FS (Flash Friendly File System), den Kernel-weiten Code des Moduls »fs/crypto« . Ansonsten deuten sich eher kleinere Verbesserungen an.

Anders sieht es beim Dateisystem Btr-FS aus: Es bringt eine weitgehend neu geschriebene Speicherverwaltung mit, die bisherige Probleme durch zu hohe Latenzzeiten und bei asynchronen Schreibzugriffen beseitigen soll. Künftig wird das Dateisystem Speicherbereiche in einer Art Ticketsystem reservieren [3]. Das dürfte Btr-FS-User freuen, die im Enospc-Bereich schon länger mit Problemen kämpfen.

Weniger Stau im Netzwerk

In der WLAN-Schicht »mac80211« haben Entwickler das Queueing-System umgestellt. Das verwendet jetzt den Codel-Algorithmus, der den Datendurchsatz in der Warteschleife automatisch prüft. Verbringen Datenpakete dort zu viel Zeit, geht der Queue-Management-Algorithmus [4] davon aus, dass der Datenpuffer des Empfängers zu voll ist, und das System beginnt damit, einzelne Datenpakete zu verwerfen. Das wiederum signalisiert dem Sender, die Datenübertragung zu verlangsamen.

Der Codel-Algorithmus steckt bereits seit Längerem im Linux-Kernel, doch erst jetzt nimmt er seine Arbeit auch im WLAN-Stack auf. Er berücksichtigt WLAN-eigene Funktionen, etwa das Zusammenfassen mehrerer Datenframes in einem einzigen Paket.

Um Datenstaus im Netzwerk zu verhindern, verfolgt der TCP-Vegas-Algorithmus ein anderes Konzept als Codel. Er verwirft keine Pakete, sondern hält sie zurück. Datenstaus sagt er anhand von Paketumlaufzeiten (Round Trip Times, RTT) voraus. Die Kernelentwickler haben ihn jetzt unter dem Namen TCP New Vegas grundlegend überarbeitet und in Linux 4.8 integriert. TCP New Vegas [5] trägt vor allem den gestiegenen Hardware-Anforderungen, etwa den höheren Bandbreiten moderner Datenzentren, Rechnung.

Das für Servercluster genutzte RDS-Protokoll (Reliable Datagram Sockets) erhält in Linux 4.8 die Möglichkeit, mehrere TCP-Verbindungen zwischen zwei Hosts zu nutzen. Das steigert den Datendurchsatz deutlich, wie ein Beispiel im Kernel-Commit zeigt [6].

Welch ein Zufall

Als neue Sicherheitsfunktion erhält der Netzwerk-Stack die Common Architecture Label IPv6 Security Option – kurz Calipso [7]. Sie diente ursprünglich als IPv4-Erweiterung für den internen Datenverkehr, Entwickler haben sie dann auf das neuere IPv6 portiert. Calipso etikettiert Datenpakete und unterstellt diese dann den Sicherheitsvorgaben von SE Linux oder Smack.

Auch die Implementierung der Address Space Layout Randomization (ASLR, [8]) im Kernel macht Fortschritte. Die 64-Bit-Architektur belegt nun willkürlich weitere Teile des Speichers, um Angriffe zu erschweren. Zugleich haben Entwickler die Zufälligkeit erhöht.

Letzteres tut auch der Linux-Kernel insgesamt: Er nutzt neuerdings als Zufallszahlengenerator die von Daniel Bernstein entwickelte Stromverschlüsselung Chacha 20. Die kommt bereits als Ersatz für RC4 im Chrome-Browser zum Einsatz, auch Open SSH und die unixoiden Betriebssysteme Open BSD und Net BSD verwenden sie.

AMD übertaktet

Die auffälligste Neuerung dürfte aber die Übertaktungsfunktion im AMDGPU-Treiber sein. Der erlaubt nun ein bis zu 20-prozentiges Overclocking, allerdings bislang nur über manuelle Änderungen im virtuellen Dateisystem Sys-FS des Linux-Kernels. Noch fehlt eine komfortablere Eingabemöglichkeit, wie sie der Windows-Treiber unter dem Namen Wattman mitbringt. Zugleich verbessert Kernel 4.8 die Leistungs- und Stromsparsteuerung besonders für Carrizo- und Stoney-Grafikchips nochmals.

Der freie Nouveau-Treiber unterstützt jetzt Nvidias GTX 1000, doch fehlt noch die Hardwarebeschleunigung. Sie lässt sich laut den Entwicklern erst nutzen, wenn der Hersteller entsprechend signierte Firmware-Dateien freigibt.

Neben kleineren Verbesserungen unterstützt Intels i915-Treiber künftig die Graphics Virtualization Technology (GVT, [9]) für Broadwell-GPUs. Das erlaubt es virtuellen Maschinen, die Grafikkarte des Hostsystems zu nutzen.

Daneben bringt Linux 4.8 Support für drei weitere Mali-Grafikprozessoren von ARM mit. In Sachen ARM gibt es noch Weiteres zu berichten: Der Kernel unterstützt mit dem Broadcom BCM2837 64-Bit-SoC den SoC des neuen Raspberry Pi 3 (Abbildung 1). Hinzu kommen noch ein weiterer 64-Bit-SoC (Renesas r8a7796) sowie eine Reihe von 32-Bit-SoCs (Broadcom BCM23550, Freescale i.MX7 Solo, Qualcomm MDM9615, Renesas r8a7792).

Abbildung 1: Linux 4.8 unterstützt den Chipsatz des Raspberry Pi 3 von Haus aus.

Bus1: Neue Kernel-IPC

Nicht zuletzt ist sicherlich auch der Vorschlag der Systemd-Entwickler einer neuen internen Kernel-IPC namens Bus1 erwähnenswert. Sie planen Bus1 auf dem Kernel-Summit und der Systemd.conf zur Diskussion [10] zu stellen. Zwar sei Bus1 aus dem Kdbus-Projekt hervorgegangen, es handle sich aber um ein unabhängiges Projekt, das von Grund auf neu entworfen sei. Es beziehe seine Inspiration nicht nur von D-Bus, sondern auch von anderen IPCs, etwa von Androids Binder, Hurds Mach, Microsofts Midori, aber auch von Sel4.