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Nicht das Letzte vom Einhorn: Ein Blick auf den Kernel

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Sechs Monate sind seit Beginn der Entwicklung von Ubuntu 14.10 vergangen, nun darf das Utopische Einhorn endlich den Aufzuchtstall verlassen. Außer seinem Namen hat das Einhorn auch einige fabelhafte Eigenschaften aufzuweisen, auch wenn einige davon nicht auf den ersten Blick sichtbar sind.

Das treue Zicklein trat im April mit Linux 3.13 an, um die nächsten fünf Jahre zuverlässig seinen Nutzern zur Seite zu stehen. Doch, obwohl um ein Horn leichter, braucht sich das Utopic Unicorn nicht zu grämen, denn der Sprung über drei Kernel-Versionen hinweg bringt auch einige interessante Neuerungen mit sich.

Schneller wach

Eine schnelle Verfügbarkeit nach dem Wiedereinschalten des Systems sieht jeder Nutzer gerne. Das heißt, dass der Aufwachvorgang möglichst flott erfolgen muss und alles, was dies ausbremst, einfach übergangen wird. So wie dies nun mit langsam andrehenden Festplatten geschieht.

Bislang wartete der entsprechende Treiber nach dem ersten Ansprechen, bis die Hardware sich mit einem „ok“ zurückmeldete, bevor er Kommandos des Systems entgegen nahm und blockierte solange den weiteren Startvorgang. Eine Änderung in Linux 3.15 führt nun dazu, dass der Startvorgang weiterlaufen kann und Befehle für den Datenträger gepuffert werden, bis sie bereit ist. In Tests 🇬🇧 konnten so mehrere Sekunden eingespart werden.

Schneller schreiben

Auch das gerne genutzte „Dateisystem“ FUSE, das die Einbindung von Dateisystemen oder Datenträgern direkt durch den Benutzer erlaubt, unterstützt nun Zwischenspeicherung bei Schreibvorgängen. Hierbei werden die Daten, die nicht sofort auf das jeweilige Ziel geschrieben werden können, durch FUSE gepuffert und der Schreibvorgang später beendet. Die Anwendung des Benutzers erhält jedoch gleich die Rückmeldung „gespeichtert“ und der Anwender kann weiterarbeiten.

Dies dürfte sich insbesondere bei über das Netzwerk eingehängten „Laufwerken” mittels SMB, FTP oder SSH angenehm auswirken. Letztlich bedeutet dies aber auch, dass ein Systemfehler zwischen dem Zeitpunkt des Abspeichern durch die Anwendung und dem Schreiben durch FUSE zum Datenverlust führen kann, wie dies bereits bei Einführung von ext4 auftrat, das eine ähnliche Technik zum Beschleunigen der Schreibzugriffe nutzt.

Schneller Platz schaffen

zram ist ein Block-Speichergerät, in dem Daten abgelegt werden können. Diese landen dann komprimiert in einem von zram besetzten Bereich des Arbeitsspeicher. Interessant wird dies, wenn ein zram als Swap verwendet wird. Hierbei werden dann Speicherseiten, die das System auslagern möchte, um Arbeitsspeicher frei zu bekommen, wieder komprimiert in eben einem anderen Bereich des gleichen Arbeitsspeichern abgelegt und dadurch doch wieder etwas Speicherplatz eingespart.

Da Zugriffe auf den RAM immer noch schneller erfolgen können als auf Massenspeichermedien, hat dies durchaus einen Sinn, um ausgelagerte Daten gegebenenfalls schnell wieder zurück zu bekommen. zram wird bereits von verschiedenen Systemen genutzt, darunter Chrome OS, Android 4.4 (für Geräte mit wenig Arbeitsspeicher) und auch Lubuntu. Der Standard-Linux-Kernel unterstützt für zram die Kompressionsmethoden LZO und LZ4, die zwar keine so gute Kompression erzielen wie andere Algorithmen, dafür jedoch sehr schnell arbeiten.

Schneller Malen

Auf der Grafik-Seite bietet der freie NVIDIA-Treiber nouveau nun die Möglichkeit, die Frequenz des Grafikprozessors auf andere als die im BIOS definierten einzustellen, wodurch sich die Leistung der Hardware steigern lässt.

Während dies derzeit noch als experimentelle Funktion betrachtet wird und eher für fortgeschrittene Nutzer gedacht ist, könnte die Unterstützung für die GK20A-Chips Anwendern zugute kommen, die Ubuntu zum Beispiel auf Acer Chromebooks nutzen möchten. Allerdings ist diese Unterstützung auf das Notwendigste beschränkt und beinhaltet keine Grafik-Beschleunigung.

Schneller sicher

Ein neues Sicherheitsfeature ist auch mit an Bord. Die Speicheradressen, an denen das Abbild des Linux-Kernel entpackt wird, werden künftig zufällig ausgewählt. Dadurch sollen Angriffe erschwert werden, bei denen auf feste Speicherstellen zugegriffen wird, um dort liegende Bestandteile des Kernels zu nutzen, mit deren Hilfe die eigenen Rechte erweitert werden können oder Code mit höheren Rechten ausgeführt werden kann.

Diese Neuerungen stellen letztlich nur einen kleinen Teil dessen dar, was Utopic Unicorn ausmacht. Doch letztlich basiert Ubuntu 14.10 auf diesen und vielen weiteren Funktionen, die das junge Fabeltier auch mit anderen Linux-Distributionen teilt.

Quellen