Linux 7.2がリリースされ、USB4STREAM、KVM、Ext4に新機能が追加されました。

キーポイント:
  • USB4STREAMを統合することで、ネットワーク接続なしでUSB4ポートを介してコンピュータ間で直接データを転送できます。
  • Btrfs(デフォルトで大きなフォリオを使用)とExt4(高速コミットの再設計)における重要なパフォーマンス最適化。
  • Intel MBECおよびAMD GMET拡張機能に対応したKVMハイパーバイザーにより、仮想マシンの最適化を実現します。
  • スワップメモリ​​使用量の削減と、BPFを介したネストされたスケジューラのサポート。
  • 旧式のi486プロセッサのサポートを終了し、廃止されたAppleTalkプロトコルを削除します。

Linux カーネルのマスコット、Tux

2ヶ月にわたる集中的な開発と1万7千件以上のバグ修正を経て、リーナス・トーバルズはLinuxカーネル7.2を正式にリリースしました。この新バージョンでは、数千行に及ぶ旧来のコードが整理されただけでなく、パフォーマンスの最適化、メモリ管理の改善、そしてデバイス間の新たな直接伝送技術が導入されています。

iomapメカニズムの中核となるのは冗長な呼び出しを排除することで、NVMeドライブに高負荷がかかった状態でext4やxfsなどのシステムを使用した場合の1秒あたりの入出力操作数(IOPS)を5%向上させることに成功した点です。

Btrfsは、シーケンシャルな入出力を最大化するために、デフォルトで大きなフォリオをサポートするようになりました。一方、 Ext4は、複雑なディレクトリにおけるボトルネックを解消し、ハッシュ計算速度を2倍にするために、クイックコミットメカニズムを再設計しました

さらに、 USB4STREAMというメカニズムが導入されました。これは、 USB4ポートを介して接続されたコンピュータ間で直接データを転送できる仕組みです。システム上に仮想デバイスを公開することで、ユーザーは標準コマンドを使用してコンピュータ間で情報を読み書きでき、複雑なネットワークブリッジやソケットの設定が一切不要になります。

さらに、スワップサブシステムは匿名メモリと共有メモリを統合することでメモリ使用量を大幅に削減し、マウントされたスワップ領域1テラバイトあたり最大0.5ギガバイトのRAMを節約しています。処理レベルでは、eBPFによって駆動されるSCHED_EXTメカニズムにより、ネストされたスケジューラの作成が可能になり、各制御グループが独自のタスクを独立して管理できるようになりました。

カーネルスケジューラは、キャッシュを考慮した負荷分散をサポートするようになりました。これにより、インテリジェントなスレッドがグループ化され、同じ高レベルキャッシュを共有することで、データアクセス効率が大幅に向上します。さらに、SCHED_EXTメカニズムによってこの機能が強化され、ネストされたサブスケジューラの作成が可能になり、各制御グループ(cgroup)が独自の実行ルールを管理できるようになりました。

さらに、当初は革新的なFair GPU Schedulerが導入されたものの、 Proton互換レイヤーを介してゲームを実行する際にパフォーマンスが低下するという不具合が発生したため、土壇場で無効化せざるを得なくなり、一時的に従来のFIFOモデルに戻さざるを得なかったことも特筆すべき点である。

一方、カーネルは必要なクリーンアップ作業を継続しており、浮動小数点演算ユニットを持たない旧型のi486プロセッサのサポートを完全に削除するとともに、数十年にわたるサービス提供を経て、由緒あるAppleTalkネットワークプロトコルのサポートも終了させた。

セキュリティと仮想化は、従来の攻撃経路を封じることで進化を遂げています。KVMハイパーバイザは、Intel MBECとAMD GMETのハードウェア拡張機能を活用することで、仮想マシン内のカーネルとユーザー空間間で実行権限を独立して管理できるようになり、ハイパーバイザへの制御移管に伴うコストを軽減します。

コードベースでは、安全でない`strncpy`関数が排除されました。これは、オーバーフローセーフな代替関数に置き換えるために何年もかかり、数百ものパッチを適用する必要がありました。さらに、AF_ALGはハードウェアアクセラレータを削除し、ユーザー空間でのソフトウェア実装を優先するようになりました。また、Landlockモジュールは保護機能を拡張し、UDPネットワークソケットに対する厳格な制御を含むようになりました。

今回のリリースは、旧来のコードの整理と新規格の採用でも記憶されるだろう。i486プロセッサのサポートは終了し、象徴的なAppleTalkプロトコル、ARCnetインターフェース、そして老朽化したATMネットワーク接続も同様の運命をたどった。

対照的に、PPPoEコントローラは、GROおよびGSOオフロードメカニズムを採用することで、パケット再構成のパフォーマンスを5倍に向上させており、その点で現代性が際立っている。

最後に、ハードウェアサポートに関しては、8K伝送用のオープンなAMDGPUドライバにHDMI 2.1 FRLテクノロジーが導入されたことで最高潮に達しました。一方、Rust-for-Linuxのエコシステムは着実に成熟を続け、s390アーキテクチャのサポートが追加され、Turingアーキテクチャ以降の最新のNVIDIA GPUを制御するためのNovaドライバの統合が進んでいます。

最後に、さらに詳しく知りたい場合は、以下のリンクから詳細をご確認いただけます。


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