泰晓资讯·7月 / 第三期 / 2021

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Linux 内核最新消息

https://lkml.org/lkml/2021/7/11/259

在经历了为期两周的合并窗口之后，Linux 5.14 的第一个候选版本现在已经可用，并包含了下一个内核版本中的所有新功能。

Linus Torvalds 在 5.14-rc1 的发布邮件中评论道：“On the whole, I don’t think there are any huge surprises in here, and size-wise this seems to be a pretty regular release too. Let’s hope that that translates to a nice and calm release cycle, but you never know. Last release was big, but it was all fairly calm despite that, so size isn’t always the determining factor here..” 也就是说从规模上看，这个版本似乎一切正常。

Linux 5.14 引入的改进包括：改进了许多 Intel 和 AMD Radeon 图形驱动程序上性能；增加了一个新的系统调用 memfd_secret() 以支持创建安全的内存区；改进了 USB 音频驱动程序的低延迟问题，改进了许多文件系统驱动程序，继续添加对 Intel Alder Lake 的 hybrid processors 的支持；合入 Core Scheduling 功能（相关内容在前几期的泰晓资讯中也给大家介绍过）；AMD Ryzen 笔记本电脑改进以及更新的 SFH 驱动程序等等。

Linux 5.14 的稳定版应该会在 8 月底或 9 月初发布，这将使它正好赶上 Ubuntu 21.10 以及其他秋季发行版的更新，譬如 Fedora 35。

https://www.kernel.org/

关键词: Linux

Arm 提议将 ASF 作为基于 Linux 的 CPUFreq + CPUIdle 构建的框架

Arm engineers are working on the Active Stats Framework (ASF) that is a new kernel framework for Linux effectively combining the current roles of CPUFreq and CPUIdle.

Arm 工程师正在研究 Active Stats Framework (ASF)，这是一个新的 Linux 内核框架，有效地结合了当前 CPUFreq 和 CPUIdle 的功能。

Active Stats Framework 负责搜集有关 CPU 性能和在每个性能状态上所花费时间的统计数据，并基于单个核心跟踪所有频率转换。

然后，系统的温度调节控制单元和内核的其他模块就可以在 Active Stats Framework 工作的基础上，根据硬件的当前行为做出更明智的决策。 Arm 的 ASF 旨在比当前内核中的智能功率分配 ( Intelligent Power Allocation，简称 IPA) 提供更准确的数据。与内核中常见的单独使用 CPUFreq 或者 CPUIdle 的框架相比，ASF 需要同时依赖这两个现有框架作为搜集 CPU 频率以及功率数据的来源，但它的实现代码却更简洁。

最终希望使用 ASF 来对功耗实现更准确的估计，而且提供更友好的接口从而更方便地被内核的其他部分使用来辅助做出更明智的决策。对 Arm 的 Active Stats Framework 感兴趣的人可以查看其补丁代码：https://lore.kernel.org/lkml/20210706131828.22309-1-lukasz.luba@arm.com/了解所有技术细节。

新闻出处，”Arm Proposes ASF As Their Framework Building Off Linux’s CPUFreq + CPUIdle”: https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Arm-ASF。

关键词: Linux, ARM, ASF

Linux 5.14 针对 RISC-V 添加了一些令人兴奋的功能

The RISC-V architecture code supports more functionality with the in-development Linux 5.14 kernel.

正在开发过程中的 Linux 5.14 内核针对 RISC-V 架构添加了更多功能。让我们来给大家介绍一下：

首先，从 Linux 5.14 开始，RISC-V 现在支持 transparent hugepages。这可以使得我们在 RISC-V 的处理器上减少页面查找的 TLB 开销并帮助我们提高性能，特别是对于具有大量 RAM 的系统/服务器。所有内核代码都已为即将推出的内核准备就绪。

现在，RISC-V 还支持 KFENCE 作为 Kernel Electric Fence，有助于内存安全错误检测和验证。KFENCE 于 Linux 5.12 中被合并，但直到现在才被 RISC-V 支持。

该内核还针对 RISC-V 添加了对通用 PCI 资源的映射支持、支持 mem= 内核参数、优化的 copy_to_user 和 copy_from_user 处理以及各种其他修复和小改进。特别地，针对 Linux 5.14 所优化 的 copy_to_user/copy_from_user 在内核空间内 “reduce CPU usage dramatically”，特别是对于具有大缓冲区的系统调用。该项优化主要针对未对齐的内存访问处理。

新闻出处，“Linux 5.14 Supports Some Exciting Features With RISC-V” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=RISC-V-More-With-Linux-5.14

关键词: Linux, RISC-V

一项代号 “le9” 的项目正努力使 Linux 在具有小内存的系统上流畅运行

It’s well known that the Linux desktop can be quite unbearable when under heavy memory pressure as has been showcased over the years and more attention these days turning to the likes of OOMD/systemd-oomd and other alternatives to better deal with Linux low/out-of-memory scenarios especially with today’s desktop software and web browsers consuming increasing amounts of memory. Another effort coming to fruition for helping this scenario is the “le9” Linux kernel patches.

众所周知，正如多年来我们所一直看到的，在沉重的内存压力下，Linux 桌面运行之卡顿可能会让你非常难以忍受，如今更多的注意力转向采用 OOMD/systemd-oomd （Out-Of-Memory Daemon）和其他替代方案，以更好地处理 Linux 内存不足的情况，尤其针对当今的桌面软件和 Web 浏览器会消耗越来越多的内存的场景。这里给大家介绍的是另一项有助于解决这一难题的方案 - 一个代号为 “le9” 的 Linux 内核补丁。

据开发人员称，le9 代码已经开发了两年，即将正式发布。 le9 的目的是确保文件缓存（file cache）不被内核从 RAM 中替换掉。 Le9 致力于当内存压力较大的情况下保护那些干净的文件内存页，以防止抖动（thrashing）现象以及其他用户在接近内存不足的情况下通常遇到的高延迟和锁定问题。

据一些实际使用者称，应用 le9 补丁后，在一台只有 2GB 内存的老旧系统上，他能够同时运行打开了 37 个浏览页面的 Mozilla Firefox，以及同时运行 Skype、Discord、两个 PDF 文档和 LibreOffice。

保护干净的文件页面（页面缓存）可用于防止抖动，减少内存紧张情况下的磁盘读写，避免高延迟并防止在接近 OOM 的情况下发生锁定。当前的 le​​9 补丁提供了两个 sysctl 选项，用于对干净的文件页面进行软保护和硬保护。当前的 le​​9 补丁基于最初由 Mandeep Singh Baines (2010) 和 Marcus Linsner (2018-2019) 创建的补丁。

当 le9 代码最终确定时，开发人员确实打算将其发布以供上游审查，并可能在未来包含在主线内核中。

新闻出处，“”le9” Strives To Make Linux Very Usable On Systems With Small Amounts Of RAM” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=le9-Linux-Low-RAM。

关键词: Linux, le9

一个名叫 “Memory Folios” 的补丁正积极寻求进入内核主线的机会

Being worked on for quite a while now by longtime kernel developer Matthew Wilcox of Oracle is memory folios to improve Linux’s memory management and allow for greater efficiency. Benchmarks with memory folios have shown for example kernel builds can be up to 7% faster. It’s looking like there is a desire to see at least some of this folios code land for Linux 5.15.

来自 Oracle 的资深内核开发人员 Matthew Wilcox 对一个叫做 “memory folios” 的补丁已经研究了很长一段时间了，该补丁的目标是用于改进 Linux 内存管理并提高效率。内存基准测试表明，该补丁可以使内核运行速度最多提高 7%。看起来人们希望至少看到该补丁的一部分可以进入下一个内核版本 5.15。

为了更好地管理内存, Memory Folios 为 Linux 内核设计了一种新的结构体类型，struct folio。这个新的结构体用于取代古老的 struct page。在 Linux 内核中使用这个新结构体类型意味着要打几十个补丁，如果还要计算调整 XFS 文件系统以使用它和其他内核代码的工作，那么总共有 200 多个补丁。

Red Hat 的 David Howells 希望至少这个巨大补丁的核心部分可以进入 Linux 5.15。这对他所从事的 Linux 的网络文件系统支持库和本地文件系统缓存方面的工作或许有帮助，但也会带来一些新的挑战。让我们拭目以待，但无论如何，Linux 内核中加入的任何性能增强都令人兴奋。

新闻出处，“Memory Folios Being Sought For Linux 5.15” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Folios-Sought-Linux-5.15

关键词: Linux, Memory, Folios

Linux 5.14 可以使用 memfd_secret() 创建安全内存区域

The “memfd_secret” system call is being added to the Linux 5.14 kernel to provide the ability to create memory areas that are visible only in the context of the owning process and these “secret” memory regions are not mapped by other processes or the kernel page tables.

Linux 5.14 内核中将增加一个新的系统调用 “memfd_secret”，该系统调用支持为调用它的进程创建私有的内存区域，并且这些私有的内存区域不会被其他进程或者内核所映射。

这项工作起源于 “secretmemfd work for secret memory on Linux”，并且在过去一年中，memfd_secret 已经通过多轮审查。该特性可能会被例如 OpenSSL 利用，用于存放 私钥，以减少它们在系统内存中暴露的可能性。默认情况下该特性对内核是禁用的，如果需要的话，可以在启动内核时使用 secretmem_enable 选项来启用它。

该补丁已经随着 Linux 5.14 的 merge 窗口合入主线，该补丁是由来自 IBM 的 Mike Rapoport 实现的。

新闻出处，“Linux 5.14 Can Create Secret Memory Areas With memfd_secret” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=Linux-5.14-memfd_secret

关键词: Linux, memfd_secret

一个新的 Linux 随机数生成器

The “Linux Random Number Generator” (LRNG) effort as a new drop-in replacement for /dev/random is now up to its 41st revision and in development for more than five years.

“Linux 随机数生成器(Linux Random Number Generator，简称 LRNG)”，作为 /dev/random 的替代品现在已经经历了第 41 次修订，从开发时间上来说也已经开发了五年多了。

Stephan Müller 今天发布了他最新的 LRNG 补丁版本。LRNG 的目标是与当前的 /dev/random 相比，速度提高 130% 并支持各种其他性能优化、各种加密处理改进、改进的测试能力、更好的选项可配置性，并且具有更现代的设计。但 LRNG 何时能最终合入主线还有待观察。

新闻出处，“More Than Five Years In The Making: Creating A New Linux Random Number Generator” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=LRNG-Random-2021-v41

关键词: Linux, Random

开源编译器 LLVM 发布 12.0.1

LLVM 12.0.1 is available today as the only planned point release to this spring’s release of LLVM 12.

LLVM 12.0.1 于近日发布，作为今年春季 LLVM 12 版本发布以来唯一一次发布更新。

LLVM 12.0.1 仅包含对此开源编译器的错误修复，并保持与 LLVM 12.0.0 的 API/ABI 兼容。 自 4 月以来，各种错误修复已合并到 LLVM 12.0.1 中，现在经过其 RC 发布阶段后已宣布稳定。

对于那些期待新编译器功能的人来说，LLVM 13.0 仍在开发中，预计将于 9 月底发布稳定版本。 LLVM 13.0 分支已经在本月晚些时候推出，随后是其 RC 版本。

新闻出处，“LLVM 12.0.1 Released For This Open-Source Compiler Stack” https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=LLVM-12.0.1-Released

关键词: LLVM

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