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KERNEL
Der November im Kernelrückblick
von Mathias Menzer
Basis aller Distributionen ist der Linux-
Kernel, der fortwährend weiterentwickelt
wird. Welche Geräte in einem
halben Jahr unterstützt werden und welche
Funktionen neu hinzukommen, erfährt man,
wenn man den aktuellen Entwickler-Kernel im
Auge behält.
Linux 3.12
Auf eine achte Entwicklerversion hatte Torvalds
verzichtet, am ersten November-Wochenende
wurde die Kernel-Version 3.12 veröffentlicht [1].
Sie hatte 62 Tage zum Reifen und stellt damit eine
der schnellsten Entwicklungen dar, insbesondere
wenn man berücksichtigt, dass das diesjährige
Kernel Summit [2] in den Entwicklungszeitraum
fiel. Trotzdem rangiert sie mit fast 12000 Änderungen
immerhin im Mittelfeld und braucht sich auch
nicht hinsichtlich der Neuerungen zu verstecken.
Grafik
Der neue Linux-Kernel ermittelt die richtige Taktfrequenz
für die jeweilige Situation nun mittels
einer neuen Methode. Diese verhindert unter anderem,
dass die Ergebnisse innerhalb kleiner
Zeiträume stark variieren und verschaffte damit
den Radeon-Grafikchips von AMD/ATI einen Leistungszuwachs.
Wie das Portal Phoronix.com feststellen
konnte [3], ist dies darauf zurückzuführen,
dass stark schwankende Taktraten die Leistung
der Grafikkomponenten erheblich beeinträchtigten.
Weitere Änderungen an der Infrastruktur für
die Radeon- Chipsätze sind Erweiterungen des
mit Linux 3.11 eingeführten Dynamischen Energiemanagements
(DPM). Es unterstützt nun weitere
Chipsätze, ist jedoch nach wie vor in der
Standardkonfiguration nicht aktiviert.
Systeme, die mehrere Grafikprozessoren (GPU)
besitzen, profitieren von Änderungen an den
Grafik-Treibern, die nun das Umschalten zwischen
den verschiedenen GPUs ohne zusätzliche
Treiber, Skripte oder sonstigen Hacks erlauben.
Die macht zum Beispiel bei Notebooks Sinn, die
neben einer sparsamen Grafikeinheit eine sehr
leistungsstarke und -hungrige GPU aufweisen. Je
nach Anwendungsfall kann nun mit Bordmittel zwischen
den beiden gewechselt werden.
Eine weitere Änderung im Grafikbereich trennt
nun das Rendern der Bildschirmanzeige vom Umschalten
der Grafik- und Displaymodi. Damit wird
der Entwicklung Rechnung getragen, dass speziell
im ARM-Bereich die beiden Aufgaben von unterschiedlichen
Geräten wahrgenommen werden.
Somit kann künftig ein Device Controller auch mit
mehreren Grafikprozessoren zusammenarbeiten.
Speicherverwaltung und Scheduling
Tickless Multitasking wurde weiterentwickelt. Seit
Linux 3.10 können dadurch alle Prozessoren eines
Systems ohne die Timeticks, zeitgesteuerte
Interrupts, arbeiten bis auf einen. Dieser stellt quasi
den Zeitgeber für die anderen Prozessoren dar
und sendet mindestens einmal pro Sekunde ein
Signal. Mit dem aktuellen Linux-Kernel ist die Aufgabe
nun überflüssig und auch die letzte CPU
kann in Zeiten, in denen das System nicht zu tun
hat, schlafen gehen, ohne ständig auf die Uhr
schauen zu müssen.
Locking ist ein Schlagwort, mit dem das Sperren
von Ressourcen zum Schutz vor konkurrierenden
Zugriffen beschrieben wird. Im Zusammenhang
mit virtualisierten Systemen und ihren
Host-Systemen mutiert Locking bisweilen zum
Performance-Alptraum, da sowohl Gastgeber als
auch die Gast-Systeme Locks – also Sperren
– einsetzen. Zumindest paravirtualisierte Systeme
[4] wie KVM oder Xen können nun eine angepasste
Locking-Methode nutzen, die in diesem
Umfeld bessere Leistungen erzielt und weniger
Prozessorzeit der Host-CPU vergeudet.
Wenn der Speicher knapp wird, also Arbeitsspeicher
und Auslagerungsspeicher voll sind, zieht
Linux die Notbremse und beendet einen Prozess,
um wieder Speicher frei zu bekommen. Wartet ein
aktiver Prozess darauf, neuen Speicher zugewiesen
zu bekommen, kann er Sperren auf Ressourcen
gelegt haben, die der zum Abschuss ausgewählte
Prozess benötigen würde, um sich sauber
zu beenden und wieder Speicher frei zu machen.
Verbesserungen am „Out-of-Memory-Killer“ sollen
solchen Situationen vorbeugen. Systemaufrufe,
denen nicht genug Speicher zur Verfügung ge-
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