Linux 6.18: всі нові можливості нового ядра

Linux 6.18 пропонує набагато більше можливостей, ніж здається на перший погляд.Це не просто чергова версія ядра: ми говоримо про ретельно розроблений цикл, зосереджений на продуктивності, пам'яті, мережі, безпеці та підтримці обладнання, з усіма задатками стати наступною гілкою LTS, яка задаватиме темп дистрибутивам на довгі роки.

Розробка Linux 6.18 була особливо інтенсивною та стратегічною.Було запроваджено нові глибокі функції (такі як пучки в менеджері пам'яті, нова модель swap та ціль dm-pcache), і водночас ретельно підтримувалася стабільність у версіях-кандидатах, поліруючись регресії в віртуальна пам'ятьфайлові системи, мережі та графічні процесори. Все це вписується в цікавий контекст: Все більше користувачів втомилися від Windows 11, піднесення IA і більше уваги, ніж будь-коли, приділяється Linux як альтернативі.

Ядро Linux 6.18: Чому ця версія така важлива

Лінус Торвальдс благословив Linux 6.18 як важливий реліз, сповнений змін.Від перших реліз-кандидатів очікувався дуже активний цикл, і, за словами самого Лінуса, пріоритетом останніх тижнів було зменшення шуму: менше експериментів і більше тонкого налаштування, щоб дерево було стабільним і готовим до довгострокового релізу.

Все вказує на те, що Linux 6.18 стане референсним ядром LTS до 2025 року.з розширеною довгостроковою підтримкою. Це пояснює, чому стільки уваги приділяється ключовим підсистемам, таким як пам'ять, мережа, драйвери графічних процесорів, безпека (SELinux, BPF, XFRM) та нові архітектури, такі як longarch та RISC-V. Ідея полягає в тому, що це ядро ​​може служити міцною основою для корпоративних дистрибутивів, універсальних робочих столів, хмарних середовищ та середовищ віртуалізації.

Фази -rc були особливо показовими для стратегії циклуУ версії 6.18-rc6 сталася регресія віртуальної пам'яті, що змусило виправити помилку на пізній стадії на льоту. Виправлення було простим, але воно слугувало нагадуванням про те, що будь-який недогляд на цьому етапі може призвести до тижневої затримки. Версія 6.18-rc7 вийшла з меншим шумом та багатьма незначними змінами драйверів, мережі та безпеки, що підсилювало враження, що стабільний реліз практично завершено.

Проміжні версії -rc, такі як 6.18-rc3, також використовувалися для підтримки делікатних підсистем.У цьому тижневому оновленні центральне місце зайняла SMB Direct (RDMA), отримавши значний набір клієнтських та серверних патчів для покращеного керування кредитами, чергами та станами відключень, а також виправлення для XFS, io_uring, DRM, Rust Binder, мережевого та блочного рівня. Ці зміни не одразу помітні для кінцевого користувача, але вони суттєво впливають на центри обробки даних та високопродуктивні середовища.

Паралельно, спільнота розробників ядра пильно стежить за кліматом екосистеми.Все більше користувачів втомилися від Windows 11Існує великий інтерес до Linux для ігор та розробки, а також бум робочих навантажень штучного інтелекту. Саме тому цей реліз поєднує потужний поштовх до сумісності із сучасним обладнанням (ігровими ноутбуками, ПК-консолями, Apple Silicon, нейронними процесорами, графічними процесорами) з покращеннями віртуалізації, безпеки та продуктивності.

Покращення пам'яті та продуктивності: снопи, свопінг та інше

Однією з головних особливостей Linux 6.18 є новий механізм "sheave" у розподільнику SLUB.Ця функція вводить невеликі кеші об'єктів на кожен процесор, що значно зменшує конкуренцію між ядрами під час виділення та звільнення пам'яті. На практиці це значно пришвидшує гарячі шляхи, пов'язані з RCU та іншими структурами, які постійно створюються та знищуються.

Результатом використання пучків є більш гнучка багатозадачність та менше внутрішніх блокувань ядра.На серверах з багатьма процесорами робочі навантаження, які інтенсивно використовують малі структури (дескриптори, inode в пам'яті, мережеві структури тощо), отримують значні переваги. Для кінцевого користувача це призводить до меншої затримки та покращеної реакції під навантаженням.

Linux 6.18 також робить важливий крок у підсистемі swap З першим етапом нової «таблиці підкачки» – абстракції, розробленої для покращення управління кешем пам'яті підкачки – розробники побачили покращення продуктивності від 5% до 20% у певних сценаріях, а також набагато стабільнішу поведінку, коли система відчуває значне навантаження на пам'ять.

Ще одним ключовим елементом є введення memdesc_flags_t, тісно пов'язаного зі структурою page.Ця зміна є частиною середньострокового плану щодо зменшення розміру сторінок структур та підвищення гнучкості управління пам'яттю. Наразі це проміжний крок, але він закладає основу для майбутніх оптимізацій без різкого порушення сумісності.

Незначні оптимізації управління пам'яттю також були застосовані до архітектури x86.Ці покращення доповнюються покращеннями обліку зарезервованих сторінок (memblock), обробки сторінок HIGHMEM у mempool та детальною інформацією про таймери та тики, що запобігають умовам гонки з нульовими вказівниками під час завершення роботи таймера. Все це сприяє більш передбачуваній поведінці ядра в системах з великим обсягом пам'яті та багатьма процесорами.

Файлові системи, сховище та dm-pcache

Площа с зберігання і файлові системи отримують значне покращення в Linux 6.18Одна з ключових змін — це нова ціль для відображення пристроїв. dm-pcacheщо дозволяє використовувати постійну пам'ять (наприклад, пристрої CXL або DAX) як надшвидкий кеш перед дисками або SSD повільніше. Це відкриває шлях до дуже гнучких гібридних архітектур сховищ без необхідності переписувати програми.

У файлових системах є кілька ключових елементів, які на практиці змінюють правила гри.OverlayFS отримує підтримку для складання корпусуЦе важливо, якщо вам потрібна сумісність із системами без урахування регістру. FUSE тепер ефективніше обробляє резервні копії великого діапазону, а XFS видаляє застарілі параметри монтування, одночасно вмикаючи наступне за замовчуванням: fsck онлайн, краща інтеграція гарячих випробувань та ремонту.

EXT4 продовжує процес модернізації у версії 6.18Додано підтримку 32-бітних ідентифікаторів користувачів та груп (необхідно в середовищах з багатьма користувачами або високими UID/GID) та включено новий інтерфейс ioctl для більш безпосереднього керування суперблоком, покращуючи інструменти адміністрування та налагодження.

В інших файлових системах та у VFS є більше налаштувань.це змушено sb_min_blocksize() розглядатися як __must_check У vfat, exfat, isofs та XFS, щоб уникнути ігнорування помилок, зчитування за межами дозволених значень у XFS виправляється шляхом відновлення символічних посилань, а efivarfs гарантовано "зависає" перед переходом у сплячий режим або призупинення, запобігаючи пошкодженню даних. Firmware.

Одним із спірних питань є остаточне виведення Bcachefs з цієї гілки.Хоча навколо неї було чимало галасу, коли її спочатку інтегрували як «перспективну» файлову систему, для версії 6.18 було прийнято рішення видалити її, принаймні поки що. Інші файлові системи, такі як Btrfs та EROFS, отримують патчі для підвищення надійності: виправлення для перевірки посилань, надсилання/отримання та захисту від шкідливих зображень, які можуть спричинити зациклення або пошкодження.

Мережі: TCP, UDP, MPTCP та SMB Direct finer

Мережевий стек Linux 6.18 також потужний, як у плані нових функцій, так і в плані тонкого налаштування.TCP вирізняється своєю початковою підтримкою Accurate ECN (Explicit Congestion Notification - явне сповіщення про перевантаження) – удосконаленням, яке дозволяє набагато точніше вимірювати перевантаження. Це допомагає оптимізувати використання пропускної здатності без сліпого моніторингу та без створення типових піків затримки та втрати сигналу.

У UDP шлях прийому був переписаний з урахуванням систем NUMA.Мета полягає в зменшенні конкуренції між процесорами та покращенні продуктивності за наявності великої кількості черг та багатьох ядер, що отримують пакети. Крім того, буфер прийому за замовчуванням збільшено до 4 МБ, а також інтегровано попередні покращення спільного використання буфера, що, за даними внутрішніх тестів, призвело до збільшення продуктивності на 40-50% за умов високого навантаження на мережу.

Multipath TCP (MPTCP) отримує чергову партію важливих виправленьУмови гонки коригуються в таймерах і відкладених завданнях, підтвердження (ACK) точно налаштовуються в резервних сценаріях до класичного TCP, повернення до традиційного режиму затримується за наявності пакетів, що не входять до черги, а логіка швидкого закриття відокремлюється від звичайного шляху TCP. Все це розроблено для того, щоб зробити багатошляхові сеанси стабільнішими та передбачуванішими.

У варіантах -rc3 та пізніших версіях було проведено велику роботу над високопродуктивними мережами та RDMA.SMB Direct реструктуризує управління кредитами читання/запису, удосконалює черги надсилання та очищення, а також гарантує, що стани відключення пробуджують усі залучені потоки. mlx5/mlx5e, phylink, DSA, veth та інші драйвери виправляють витоки, розіменування нульових значень та проблеми з вирівнюванням статистики, і все це з метою запобігання порушенню середовищ з високим трафіком.

Інші вільні шматки сітки доповнюють картинуL2TP виправляє скидання буфера керування, virtio-net правильно ініціалізує хеш-поля, bonding налаштовує список підлеглих інтерфейсів у режимі широкомовлення, а HSR запобігає монтуванню перехресних інтерфейсів між різними мережами. Так, це незначні деталі, але погано реалізована мережева проблема може призвести до збоїв та затримок, які важко діагностувати пізніше.

Віртуалізація, KVM та підтримка більшої кількості віртуальних процесорів та гіпервізорів

У Linux 6.18 великий акцент робиться на віртуалізації, де ядро ​​має міцні позиції.Поєднання KVM, специфічних для AMD удосконалень та IntelЗдатність виявляти нові гіпервізори робить цей реліз дуже привабливим для хмарних та локальних середовищ.

KVM x86 забезпечує підтримку CET (технології забезпечення контролю потоку) Це оновлення стосується як процесорів AMD, так і Intel, посилюючи захист від атак, які намагаються перехопити потік виконання. Також активовано AMD Secure AVIC, що покращує керування віртуальними перериваннями на платформах EPYC, а також посилено обробку понад 255 віртуальних процесорів (vCPU) на великих серверах.

Також покращено інтеграцію з Microsoft Hyper-V.Kexec та Kdump тепер працюють краще під цим гіпервізором, конфіденційні віртуальні машини в Azure були налаштовані точно, а також вирішено кілька проблем сумісності. Також додано формальне виявлення гіпервізора FreeBSD Bhyve для коригування поведінки гостьової системи, коли Linux працює поверх нього.

У arm64 KVM отримує виправлення в розрахунку та активації пасток FGT.Це запобігає активації бітів перед налаштуванням решти системи та гарантує, що певні ідентифікаційні регістри ініціалізуються лише один раз для кожної віртуальної машини. У SVM (AMD) уникаються непотрібні оновлення перехоплень LBR MSR, що зменшує шум та потенційні помилки.

Нарешті, екосистема VFIO розширюється завдяки підтримці нових платформ., включаючи підтримку NVIDIA GB300 в NVGRACE VFIO, що сприяє віртуалізації цього обладнання в середовищах з інтенсивними обчисленнями та центрах обробки даних, що залежать від графічних процесорів та нейронних процесорів у великих масштабах.

Процесори, архітектури та нове обладнання

З точки зору архітектури, Linux 6.18 є одним із тих релізів, які мають значення в довгостроковій перспективі.RISC-V стає більш зрілим завдяки підтримці розширень постачальників MIPS та виправленню ідентифікатора постачальника MIPS в екосистемі, який тепер відповідає 0x127 як у ядрі, так і в QEMU. Також додано краще узгоджені визначення CSR та позначено максимальну кількість бітів фізичної пам'яті (MAX_POSSIBLE_PHYSMEM_BITS) для покращення zsmalloc.

LoongArch (Loongson) отримує глибокі корективи в розборі вузлів NUMA, в упорядкованому представленні CPU в /proc/cpuinfoКрім того, його механізм безпеки забезпечує підтримку генератора випадкових чисел (RNG), TPM2 та криптографічне прискорення, включаючи маскування переривань під час kexec/kdump та вимкнення BPF-трамполіну для трас у функціях модуля, де це може бути проблематично.

MIPS виправляє проблеми, які можуть призвести до випадкових помилок сегментації.Платформу Malta (MMIO SOC-it з !EVA) налаштовано, уникнуто деактивацію TLB у критичні моменти під час ініціалізації, а також виправлено помилки в деревах пристроїв деяких конкретних SoC.

ARM64 демонструє справжній потік покращень у DTS та SoCRockchip отримує налаштування плати OPP, живлення PCIe та USB на платах BigTreeTech; Orange Pi 5 коригує напругу; Raspberry Pi 5 (BCM2712) вирівнює псевдонім ethernet0; виправлено проблеми MSI та відшліфовано перемикання OTG на NXP/imx; а NVIDIA Tegra позначає певні PHY як джерела пробудження на Jetson Xavier NX, покращуючи поведінку в режимі сну.

Кремній Apple залишається головним пріоритетомЗавдяки роботі Asahi Linux, для Apple M2 Pro, Max та Ultra тепер інтегровано більш повні дерева пристроїв, що призвело до покращеної підтримки процесорів, графічних процесорів, живлення та периферійних пристроїв. Також було додано нові драйвери EDAC для платформ Intel, AMD та ARM, а також підготовку до Zen 6, патчі для Bulldozer, зміни в Intel FRED та підтримку ковзного живлення для Panther Lake.

Графіка, графічні процесори, нейронні процесори та дисплеї

Графічний стек та DRM – це ще одна область, де Linux 6.18 не відстає.Почнемо з того, що Nouveau тепер використовує прошивку GSP за замовчуванням на графічних процесорах NVIDIA Turing та Ampere, що наближає драйвер з відкритим кодом до кращого контролю над керуванням живленням та функціональністю в цих поколіннях, що корисно в... середовища з CUDA.

AMDGPU та DRM/AMD виправляють численні проблеми з дисплеєм та продуктивністюСтробування тактової частоти, перетворення одиниць пропускної здатності (pbn→kbps), час читання DPCD та повторні спроби, налаштування сну та додаткові перевірки скидання VCN у середовищах SR-IOV. Все це розроблено для запобігання зависанню черг відео та неочікуваним збоям під час використання спільного графічного процесора.

З боку Intel, контролер i915 та новий драйвер Xe продовжують розвиватися.Завантажено прошивку DMC версії 30.02 для Xe3_LPD, уточнено виявлення phy, розділено ідентифікатори PCI за підплатформами та додано належну обробку переривань MSI-X. В області відображення з'являється підтримка дисплеїв Intel “Wildcat Lake”, що є важливим моментом для ноутбуків та комп'ютерів наступного покоління.

Графічні процесори ARM Mali отримують подвійну любов: Panthor та TyrPanthor розширює свою сумісність з графічними процесорами G710, G510, G310 та серіями Gx15/Gx20/Gx25, тоді як Tyr з'являється як новий драйвер, написаний на Rust для Mali, з метою подальшої заміни Panthor, пропонуючи більш безпечну та зручну в обслуговуванні основу.

Окрім графічних процесорів, у новітніх однокристальних системах Rockchip було додано новий контролер "Rocket" для нейронних процесорів.Посилення підтримки прискорювачів штучного інтелекту в Linux. А як бонус, покращено режим паніки DRM за допомогою логотипа та QR-коду для налагодження, що запобігає перекриттям, діленню на нуль та витокам пам'яті під час малювання в 24-бітних режимах.

Підтримка обладнання: ПК-консолі, ноутбуки та периферійні пристрої

Якщо ви використовуєте Linux для ігор Або на сучасних ноутбуках, 6.18 вас дуже цікавить.Додано нові драйвери HWMON для GPD Win 4 та Win Max 2, що забезпечують точне налаштування керування вентиляторами та датчиками. ASUS ROG Ally та Lenovo У Legion Go 2 виправлено проблеми з NVMe, перериваннями та іншими деталями, які на практиці визначають стабільну роботу системи від такої, що призводить до збою після виходу з гри.

Контролери та пристрої введення також отримують вигодуАудіороз'єм DualSense нарешті коректно працює в Linux, драйвери HID для мишей і клавіатур (включаючи моделі SONiX та ELECOM) були точно налаштовані, а також виправлені витоки пам'яті в таких драйверах, як Playstationuclogic, ntrig або pidff, а спеціальні клавіші налаштовуються на таких пристроях, як Lenovo Yoga Slim 7x або ноутбуки HONOR.

Додано початкову підтримку тактильних сенсорних панелей, а також розширено сумісність з ноутбуками Snapdragon X Elite.Це відкриває низку можливостей для високопродуктивних ARM-систем, орієнтованих на енергоефективність. Alienware та Dell G оснащені новим контролером, який керує вентиляторами та RGB-підсвічуванням, а також покращеними тепловими профілями; материнські плати HP Omen, Victus та останніх моделей Asus також отримують налаштування модулів WMI та керування подіями.

Спостерігаються деякі покращення в мережевих картах, сховищах, панелях та аудіопристроях.Від нових ідентифікаторів у драйверах USB та PCI до покращених профілів PTP у мережевих контролерах, таких як ICE, MLX5 та ENE, ядро ​​все ефективніше розпізнає та керує сучасним обладнанням, без необхідності чекати роками, поки ваш пристрій досягне стабільної гілки.

Безпека, BPF, SELinux та криптографія

Безпека — ще один стовп Linux 6.18, зі змінами, починаючи від BPF і закінчуючи підсистемою XFRM.Однією з найбільш помітних нових функцій є можливість завантаження підписаних програм BPF, що дозволяє перевіряти їхню цілісність та краще інтегруватися в суворі політики безпеки як у серверних середовищах, так і в конфіденційних розгортаннях.

SELinux проходить незначний внутрішній рефакторинг, який, хоча й непомітний для користувача, є дуже важливим.. Структура task_security_struct випадково називається cred_security_struct а псевдонім стандартизований crsecКеш рішень щодо доступу пов'язаний для кожного завдання. Мета полягає в тому, щоб полегшити обмірковування коду та зменшити плутанину, яка може призвести до незначних помилок.

У XFRM, підсистемі, яка керує IPsec та іншими мережевими перетвореннями, впроваджується низка виправлень.Покращено обробку посилань на асоціації безпеки в оновленнях, видалення тунелів, які ніколи не були додані, позначення станів як DEAD у разі невдалої міграції, очищення станів пристроїв у разі невдалого переміщення, покращено повідомлення EXTACK та пошук залишкових станів під час видалення мережевих просторів. Менше темних кутів, менше несподіванок.

Також є складні рішення, такі як деактивація TPM Шифрування шини вважається дефектним і негативно впливає на продуктивність.Бажано бути консервативним і не створювати «хибного відчуття» безпеки, яке на практиці карає, не даючи суттєвого внеску.

Паралельно ядро ​​вдосконалює засоби пом'якшення для нових поверхонь атаки. Як і VMSCAPE, він оновлює елементи керування векторами атак на x86 та посилює залежності від певних криптографічних примітивів, таких як Poly1305, у поєднанні з такими інструментами, як KMSAN. Все це узгоджується з постійними зусиллями щодо забезпечення стійкості ядра до сучасних загроз.

Інструменти, io_uring, Rust Binder та якість коду

Linux 6.18 не лише вводить нові функції: він також значно вдосконалює внутрішню «сантехніку»..io_uring отримує кілька виправлень у маршрутах очікування (io_waitid_prep()), блокування анотацій, буфери автоматичного закріплення для Команди багатошотний та облік процесора потоку sqpoll, щоб getrusage() Його слід краще керувати, а не завищувати в оману.

Rust Binder, зусилля з виведення Binder на Rust, просуваються короткими, але впевненими кроками.Попередження про осиротілі маппінги було видалено, обробку сповіщень про зависання процесів налаштовано, видалення слухачів, що все ще використовуються, уникнуто, а також виправлено звітування про деталі фактичного зависання процесу. Objtool тепер розпізнає нові функції Rust, такі як «noreturn», а попередження Clippy були очищені, що допомагає підтримувати дерево чистим та компільованим у більшій кількості конфігурацій.

Також чудова робота виконується над пам'яттю, slab та DAMON.Виправлено перегони зі структурами obj_extsВикористання отруєних сторінок блокується під час розділення THP, а зіставлення коректно перераховуються в mremap() а витоки герметизуються у фільтрах DAMON. Hugetlbfs переміщує твердження, щоб уникнути передчасного спрацьовування на маршрутах раннього повернення.

Загальним результатом є більш внутрішньо узгоджене ядро ​​з меншою кількістю недоліків у розширених інструментах та підсистемах.Для більшості користувачів це призведе до меншої кількості дивних помилок, меншої кількості незрозумілих панік ядра та надійнішого досвіду на робочих столах, серверах та в контейнерах.

Дивлячись на набір змін — покращену пам'ять, розумніші мережі, захищені файлові системи, кращу віртуалізацію та набагато ширшу підтримку обладнання — Linux 6.18 формується як дуже повне та зріле ядро.Готовий служити основою як для дистрибутивів настільних комп'ютерів та ігор, так і для корпоративних та хмарних пропозицій, і має все необхідне, щоб стати наступною LTS, на яку можна буде відносно легко перейти, коли дистрибутиви почнуть її впроваджувати.