Der Linux Kernel 5.9 ist jetzt draußen und für die breite Masse verfügbar. Wie jede andere Version führt Kernel 5.9 fantastische Funktionen zusammen mit aktualisierten Treibern ein. Die Entwicklung von Linux Kernel 5.9 begann vor etwa zwei Monaten, als Linus Torvalds den Meilenstein des ersten Release Candidate (RC) ankündigte.
Auch wenn diese neue Version viele einzigartige Funktionen mit sich bringt, werden sie vielleicht nicht so attraktiv erscheinen, wenn Sie kein Technik-Tüftler sind oder sich nie dafür interessieren, was hinter den Kulissen eines laufenden Linux-Systems passiert.
Dieser Beitrag befasst sich mit einigen der Funktionen, die Sie mit Linux Kernel 5.9 erwarten können. Wir zeigen Ihnen auch, wie Sie Kernel 5.9 auf Fedora und Ubuntu installieren. Tauchen wir ein.
Herausragende Funktionen von Linux Kernel 5.9
Die meisten dieser Funktionen sind hauptsächlich auf eine bessere Speicherverwaltung, Treiber und die Gesamtsystemleistung ausgerichtet. Bei Kernel-Versionen haben wir selten Verbesserungen der Benutzeroberfläche. Die meisten dieser Updates konzentrieren sich auf die Systemleistung. Viele der GUI-Verbesserungen werden in der Desktop-Umgebung vorgenommen. In diesem Sinne können Sie unseren Beitrag zu den 10 besten neuen Funktionen in GNOME 3.38 lesen, der sich hauptsächlich auf die allgemeinen Verbesserungen der grafischen Benutzeroberfläche konzentriert.
1. Bessere Verwaltung des anonymen Speichers
Mit anonymem Speicher beziehen wir uns auf den Speicher, der nicht dateigesichert ist – allgemein bekannt als Malloced Memory. Die Veröffentlichung von Kernel 5.9 zielt auf eine bessere Erkennung der Systemauslastung und den Schutz dieses Speichers ab. Im Allgemeinen verwaltet der Linux-Kernel anonymen Speicher, indem er seine Seiten entweder in eine aktive oder inaktive Liste stellt. Wenn die Speicherressourcen des Systems zur Neige gehen (Speicherdruck), werden unbenutzte Seiten von der aktiven in die inaktive Liste verschoben, um erneut referenziert zu werden. Bei mehr Speicherdruck werden sie nach SWAP verschoben.
Zuvor wurden neu erstellte oder ausgetauschte Seiten in die aktive Liste verschoben. Das wiederum führte dazu, dass benutzte Seiten zwangsweise aus der Inaktivliste entfernt wurden. Mit Kernel 5.9 werden neu erstellte oder eingelagerte Seiten zunächst auf die inaktive Liste gesetzt. Sie werden erst nach ausreichender Referenzierung in die aktive Liste verschoben. Um zu verhindern, dass neu erstellte oder eingelagerte Seiten vorhandene Seiten aus einer inaktiven Liste auslagern, enthält Kernel 5.9 außerdem neue Funktionen zur Handhabung der anonymen LRU-Liste.
2. Proaktive Speicherkomprimierung
Um die Systemleistung auf x86-Systemen zu verbessern, verwendet der Prozessor Huge Pages (Seiten größer als 4 KB). Unglücklicherweise benötigen Huge Pages viel zusammenhängenden freien Speicher, der in einem stark fragmentierten Speicher ziemlich schwer zu bekommen sein kann. Obwohl das Linux-System die Defragmentierung unterstützt, findet sie nur statt, wenn eine riesige Seite zugewiesen werden muss, und kann viel Zeit in Anspruch nehmen. Kernel 5.9 bringt eine proaktive Speicherkomprimierung (Defragmentierung) hervor, die stattfindet, noch bevor eine riesige Seite zugewiesen werden muss, wodurch Zeit für zukünftige Zuweisungen gespart wird.
3. Unterstützung für die Ausführung von BPF-Programmen bei Socket-Lookups
Berkeley Packet Filter (BPF) ist eine Technologie zur Analyse des Netzwerkverkehrs. Mit jeder Kernel-Version werden immer einige Verbesserungen am BPF vorgenommen. Kernel 5.9 führt ein neues BPF-Programm namens BPF_PROG_TYPE_SK_LOOKUP ein. Das Programm wird ausgeführt, wenn die Transportschicht des TCP/IP-Modells nach einem Listening-Socket sucht, um eine neue Verbindung (TCP) zu erstellen, oder nach einem nicht verbundenen Socket für ein Paket (UDP).
4. CPU-Kapazitätsbewusstsein für die Terminplanungsklasse
Seit der Veröffentlichung von Linux Kernel 3.14 unterstützt der Linux-Taskplaner eine Deadline-Scheduling-Klasse. Leider hat diese Scheduling-Klasse falsche Scheduling-Entscheidungen getroffen, da ihr nicht bewusst war, dass CPUs unterschiedliche Leistungsraten haben. Mit Kernel 5.9-Release kennt die Deadline-Scheduling-Klasse unterschiedliche CPU-Leistungsraten.
5. NFS-Unterstützung für erweiterte Attribute
NFS (Network File System) ist ein Programm, das die effiziente gemeinsame Nutzung von Dateien und Ordnern zwischen Linux/UNIX-Systemen ermöglicht. Kernel 5.9 enthält Unterstützung für erweiterte Attribute, die einige der in NFS vorhandenen Lücken schließen.
6. Unterstützung für ZSTD-komprimierten Kernel, Ramdisk und initramfs
Für den Kernel-Startvorgang fügt Linux Kernel 5.9 Unterstützung für ZSTD-komprimierten Kernel, Ramdisk und initramfs hinzu. Alle diese Funktionen werden sowohl in x86- als auch in x64-Architekturen unterstützt. Der Zstandard (ZSTD) ist ein Open-Source-Algorithmus, der in der Sprache C entwickelt wurde und gute Komprimierungs- und Dekomprimierungsraten bietet.
Facebook, der ZSTD-Programmentwickler, wechselte von xz-komprimiertem initramfs zu ZSTD-komprimiertem initramfs, wodurch der Dekomprimierungsprozess von 12 Sekunden auf 3 Sekunden verkürzt wurde. Wenn es auf den Kernel angewendet wird, spart es ihnen außerdem 2 Sekunden Bootzeit.
7. Unterstützung für die x86-FSGSBASE-Anweisungen
Linux 5.9 bringt Unterstützung für FSGSBASE-Anweisungen von Intel. Sie ermöglichen einen einfachen Zugriff auf die Basisregister des FS und des FS-Segments. Darüber hinaus bietet es Unterstützung für einen neuen Sysctl-Knopf, Inline-Verschlüsselungsunterstützung für die Dateisysteme EXT4 und F2FS und Unterstützung für eingebettete Controller-Regler von Chrome OS.
8. Neuer Systemaufruf close_range()
Kernel 5.9 bringt einen neuen Systemaufruf hervor – close_range(2). Der Aufruf ermöglicht das effiziente Schließen von Dateideskriptoren nach stderr. Der Systemaufruf erweist sich als sehr nützlich für verschiedene Projekte wie Service Manager, libcs, Container-Laufzeiten, Programmiersprachen-Laufzeiten/Standardbibliotheken (Rust/Python).
So installieren Sie den Linux-Kernel 5.9
Nachdem Sie nun einige dieser coolen Funktionen von Kernel 5.9 gesehen haben, denken Sie wahrscheinlich darüber nach, es auf Ihrer aktuellen Linux-Distribution zu installieren. Genau das werden wir uns in diesem Abschnitt ansehen.
Bevor Sie fortfahren, müssen Sie jedoch einige Dinge beachten. Ihre aktuelle Distribution ist möglicherweise nicht für die Ausführung auf Kernel 5.9 optimiert. Obwohl Sie durch ein Upgrade auf Kernel 5.9 möglicherweise den gesamten Leistungsschub erhalten, verpassen Sie daher möglicherweise einige der Funktionen, die für Ihre Distribution mit der aktuellen Kernel-Version optimiert wurden.
Wir zeigen Ihnen jedoch Schritt für Schritt, wie Sie auf Kernel 5.9 upgraden. Unsere Zieldistribution in diesem Tutorial wird Ubuntu und Fedora sein.
Installieren Sie Kernel 5.9 auf Ubuntu 20.04 LTS
Um besser zu verstehen, was wir tun werden, überprüfen wir zunächst die Kernel-Version, die auf unserem System ausgeführt wird. Führen Sie den folgenden Befehl aus:
uname -r
Aus der obigen Ausgabe können wir sehen, dass wir Kernel 5.4 ausführen. Für ein Upgrade müssen wir die zu installierenden Kernel-Dateien herunterladen. Führen Sie die folgenden Befehle aus:
cd /tmp wget -c https://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline/v5.9/amd64/linux-headers-5.9.0-050900_5.9.0-050900.202010112230_all.deb wget -c https://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline/v5.9/amd64/linux-headers-5.9.0-050900-generic_5.9.0-050900.202010112230_amd64.deb wget -c https://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline/v5.9/amd64/linux-image-unsigned-5.9.0-050900-generic_5.9.0-050900.202010112230_amd64.deb wget -c https://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline/v5.9/amd64/linux-modules-5.9.0-050900-generic_5.9.0-050900.202010112230_amd64.deb
Sobald der Download abgeschlossen ist, installieren Sie nun die Dateien mit dem folgenden Befehl:
sudo dpkg -i *.deb
Wenn der Installationsvorgang abgeschlossen ist, starten Sie Ihr System neu und führen Sie uname aus Befehl erneut, um zu sehen, welchen Kernel Sie ausführen. Sie sollten eine Ausgabe von Kernel 5.9 sehen.
uname -r
Kernel 5.9 auf Fedora installieren
Wenn Sie ein Fedora-Benutzer sind, führen Sie die folgenden Schritte durch die Installation von Kernel 5.9.
Schritt 1. Möglicherweise müssen Sie den derzeit auf Ihrem System ausgeführten Kernel überprüfen. In meinem Fall habe ich Fedora 33 Beta installiert, das Kernel 5.8 verwendet. Führen Sie den folgenden Befehl aus:
cat /etc/redhat-release uname -r
Schritt 2. Installieren Sie den GPG-Schlüssel.
sudo rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
Schritt 3. Installieren Sie das Repository mit dem folgenden Befehl:
sudo dnf install https://www.elrepo.org/elrepo-release-8.0-2.el8.elrepo.noarch.rpm
Schritt 4. Installieren Sie Kernel 5.9, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:
sudo dnf --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml
Schritt 5. Wenn Sie fertig sind, starten Sie Ihr Fedora-System neu und führen Sie den uname-Befehl erneut aus. Sie sollten eine Ausgabe von Kernel 5.9 sehen.
uname -r
Schlussfolgerung
Das ist unsere vollständige Anleitung zu Kernel 5.9-Funktionen und wie man sie auf Ubuntu und Fedora installiert. Wenn Sie Fragen oder Kommentare haben, zögern Sie nicht, auf die Kommentare unten zu klicken.