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Was Pangolin unter den Schuppen hat: Ein Blick auf den Kernel

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Diese Woche ist es wieder soweit - Donnerstag wird eine neue Ubuntuversion veröffentlicht. Precise Pangolin wird wieder einige Neuerungen bereithalten, doch nicht alle sind auf den ersten Blick zu sehen, einige der versteckten Werte sind dem Linux-Kernel zu verdanken. Zeit also, dem Schuppentier unter die Haut zu schauen.

Überblick

Ubuntu 12.04 Precise Pangolin wird wieder eine LTS-Version sein, die über fünf Jahre hinweg unterstützt wird. Die Wahl hätte also auch auf Linux-Kernel 3.0 fallen können, der schon Oneiric antreibt; schließlich war dieser Kernel die aktuelle Longtime-Version, als der Entwicklungszyklus für Precise begann.

Allerdings endet die offizielle Unterstützung seitens der Kernel-Entwickler hierfür auch bereits nach zwei Jahren (2013), so dass das Ubuntu-Kernel-Team trotzdem über den längsten Zeitraum die Pflege selbst hätte bewältigen müssen. Insofern fand sich schon sehr früh der noch in der Entwicklung befindliche Linux-Kernel 3.2 in den Paketquellen für Ubuntu 12.04. Zwischenzeitlich erschien auch schon dessen Nachfolger 3.3 und kurz vor dem Veröffentlichungstermin für Ubuntu 12.04 übergab Greg Kroah-Hartman die Pflege des Kernels 3.2 an den Debian-Entwickler Ben Hutchings. Der wird diesen nun als Longtime-Kernel betreuen, wohl vor dem Hintergrund, dass die kommende Debian-Version 7.0 ebenfalls auf Linux 3.2 setzt.

Varianten

Um jedoch die Pflege während der Lebenszeit von Precise Pangolin trotzdem nicht ausufern zu lassen, wurde die Anzahl der Kernel-Varianten stark eingedämmt. So wird für 32-Bit-Systeme nur noch ein Kernel mit PAE-Unterstützung angeboten und auch der Kernel für Server-Systeme wird eingespart und mit diesem Kernel verschmolzen. Dazu kommt dann noch ein Kernel-Abbild mit 32- und 64-Bit-Ausprägung für virtuelle Gäste in KVM-Umgebungen.

Damit endet auch die Unterstützung von Systemen, die nicht über Physical Address Extension verfügen. Eine Neuinstallation ist auf diesen Systemen nicht möglich, da der auf den ISO-Abbildern befindliche Kernel gar nicht erst startet. Von der Aktualisierung von einer vorhergehenden Ubuntu-Version dagegen muss abgeraten werden, sobald Zweifel an der PAE-Tauglichkeit der Hardware bestehen. Hinweise zu diesem Thema liefert der Kernel-Abschnitt der Wiki-Seite für Ubuntu 12.04.

Altlasten

Das unter Oneiric noch vorhandene Problem mit dem Schlafmodus der Sandy-Bridge-Grafikkomponente ist nun Geschichte. Auch unter Ubuntu wird RC6, ein besonders tiefer Schlafmodus, standardmäßig aktiviert. Der entsprechende Treiber wies unter Ubuntu 11.10 Fehler auf, sodass die Sandy-Bridge-Grafik nicht in den Schlafmodus ging und daher so viel Energie verbrauchte, dass die Akkulaufzeiten entsprechender Notebooks erheblich reduziert wurden.

Ebenfalls in die Sparte „Altlasten“ fällt eine Funktion, die durch die neue Versionsnummerierung des Linux-Kernels notwendig wurde. Einige Anwendungen erwarten „2.6.x“ als Antwort, wenn sie das System nach der Version des Kernels fragen und stürzten konsequent ab, wenn sie stattdessen „3.x“ erhalten. Um dem entgegenzuwirken erhält der Kernel nun mit UNAME26 eine weitere „Persönlichkeit“. Was sich nach Schizophrenie anhört, ist jedoch lediglich das Verhalten einer Anwendungsschnittstelle, die nun eine Versionsnummer zurückliefert, die letztlich eine Fortsetzung der bisherigen Zählung darstellt, also zum Beispiel 2.6.40 anstatt 3.0 oder 2.6.41 statt 3.1 usw.

Dateisysteme

Im Umfeld der Dateisysteme hat sich ebenfalls einiges getan. Arbeitete ext4 bislang mit Speicherblöcken von 4 KB, so kann dieser Wert nun bis zu 1 MB betragen. Hintergrund sind hier die stetig steigenden Größen der Speichermedien, deren Verwaltung mit größeren Blöcken dadurch vereinfacht wird, dass man bei gleichen Speicherplatz weniger Blöcke benötigt. Dies fällt allerdings nachteilig ins Gewicht, wenn viele kleine Dateien abgelegt werden müssen, denn diese belegen mindestens den Platz eines Blocks, wodurch eine mit 10.000 1KB-Dateien beschriebene Festplatte faktisch bereits 10 GB unter „belegt“ verbuchen muss. Demgegenüber erfolgt die Block-Zuweisung etwas schneller und die Fragmentierung fällt nun geringer aus, was sich im ersten Fall positiv auf den Durchsatz beim Schreiben, im zweiten beim Lesen auswirkt.

Das Dateisystem btrfs wird nach wie vor nicht für den Einsatz auf Produktiv-Systemen empfohlen. Da es bisweilen aber als Erbe von ext3/ext4 gehandelt wird, lohnt sich zumindest ein kurzer Blick: So wurde die Integritätsprüfung des Dateisystems gesteigert und die Aussagekraft der Fehlermeldungen bei beschädigten Daten wurde verbessert und gibt nun auch die betroffene Datei an, statt nur den Speicherort auf dem Datenträger. Dazu gibt es nun auch die Möglichkeit, von Hand zu überprüfen, welche Daten in einem bestimmten Inode gespeichert sind bzw. zu welcher Datei sie gehören.

Netzwerk

Gerade, wenn man keinen so schnellen Internetzugang zur Verfügung hat, ist es besonders ärgerlich, wenn dann auch noch die Übertragungsrate von Downloads plötzlich abfällt. Dies kann vorkommen, wenn Netzwerkpakete verloren gehen und der TCP-Stack, der die Datenübertragung zwischen Rechnern kontrolliert und regelt, die Geschwindigkeit drosselt. Dabei wird das „Congestion Window“ verringert, also die Zahl der Pakete, die vom Sender abgeschickt wurden, aber für die noch keine Empfangsbestätigung vorliegt. Bislang halbierte man diesen Wert einfach, wenn Pakete auf dem Dienstweg verloren gingen.

Ein von Google entwickeltes Verfahren namens „Proportional Rate Reduction“ versucht hier etwas intelligenter vorzugehen, indem die Zahl der Pakete „im Flug“ nicht direkt auf die Hälfte reduziert wird, sondern auf einen je nach Situation ermittelten Wert. Hinzu kommt ein beschleunigtes Verfahren, um das „Congestion Window“ wieder zu erhöhen, so dass nach einem kurzen Einbruch der Verbindungsqualität möglichst bald wieder die volle Bandbreite genutzt werden kann. Im Ergebnis fallen Übertragungsfehler nicht mehr so stark ins Gewicht und danach klettert die Übertragungsrate zügig wieder nach oben, solange keine weiteren Fehler auftreten.

Spielerei

Wie viel Nutzen sich dahinter verbirgt, muss sich noch zeigen, doch seit Linux 3.1 verfügt der Kernel über den Treiber wiimote und kann somit auch die Wii-Fernbedienung als Eingabegerät nutzen. Damit hat es eines der neuen Bedienkonzepte aus dem Lager der Spielekonsolen auf den Linux-PC geschafft. Für Kinect wurden zwar bereits freie Treiber veröffentlicht und eine Unmenge an Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt, jedoch wurde bislang lediglich ein Treiber in den Kernel aufgenommen, der die Kinect-Sensoren als Farb- oder Infrarot-Webcam nutzen kann.

Dieser Artikel stellt nur einen kleinen Auszug der Neuerungen seit Veröffentlichung von Ubuntu 11.10 dar. Die Fülle der Änderungen findet sich unter der Oberfläche und wird für die meisten Anwender nicht direkt spürbar sein. All jene, die eine längere und ausführlichere Lektüre nicht scheuen, seien auf die englischsprachigen Seiten zu den Kernel-Versionen 3.1 und 3.2 auf KernelNewbies.org verwiesen.


Quellen:

Veröffentlicht von mfm | 25. April 2012 06:20 | Kategorie: Rund um Ubuntu | # Fehler im Artikel melden

Shakesbier

Avatar von Shakesbier
1 25. April 2012 07:50

Schön kurz und gut erklärt! Danke für die Zusammenfassung der Neuerungen ☺

burli

Avatar von burli
2 25. April 2012 08:18

Schöner Beitrag. Ein (zumindest für mich) wichtiger Punkt ist noch, dass die Treiber für Samsung Netbooks/Notebooks jetzt wohl mitgeliefert werden.

Jedenfalls funktioniert mein Samsung N150 Plus jetzt ootb

mfm

Avatar von mfm
3 25. April 2012 08:28

@2: In 3.1 hat sich ein bisschen was an den Samsung-Laptop-Treibern getan, dem wurde noch mitgeteilt, dass er auch für das N510 zuständig ist. Sonst wäre mir da nix bekannt, aber vielleicht nimmt es Linux mit der Reihenfolge der Ziffern ja nicht so genau 😉

dominik

4 25. April 2012 09:17

Schöne, leserliche Übersicht. Danke.

Björn2L

5 25. April 2012 09:39

Danke auch von mir ☺ War alles sehr gut verständlich.

putzerstammer

Avatar von putzerstammer
6 25. April 2012 09:49

Danke für den Bericht,bei mir Läuft 12.04 schon und keine Probleme 👍 ach ja habe KDE

Jean_Baptiste_le_Rond

7 25. April 2012 09:58

Warum denn "Altlasten", in dem Abschnitt stehen doch behobene Fehler, die gerade keine Altlasten mehr darstellen?

DiveComp

Avatar von DiveComp
8 25. April 2012 10:27

Auch von mir ein klares "Danke", ich freue mich auch mein altes LTS zu erneuern. Es ist eben doch schon etwas in die Jahre gekommen 😬

Corcken

Avatar von Corcken
9 25. April 2012 11:44

Vielen Dank für den schönen Beitrag. Freu mich schon auf Donnerstag 😉 Es wird Zeit für ein Update.

Eine kleine Anmerkung hab ich aber noch: Schizophrenie hat nichts mit einer multiplen Persönlichkeitsstörung zu tun. Der Vergleich ist leider falsch (auch wenn dieser Fehler ständig gemacht wird). Menschen die unter Schizophrenie leiden sehen sich leider immer wieder mit dieser falschen Annahme konfrontiert.

mfm

Avatar von mfm
10 25. April 2012 12:44

@9: Richtig. Ohne tiefer drinzustecken scheint mir das, was man üblicherweise mit Schizophrenie beschreibt, eher die dissoziative Identitätsstörung zu sein. Sorry.

auchfrager

Avatar von auchfrager
11 25. April 2012 13:18

Hat man auch etwas unternommen, um die Probleme mit den Sound-Systemen zu beheben, über die ich selber schon endlose Beiträge verfassen musste ?

wormhole1923

Avatar von wormhole1923
12 25. April 2012 13:42

bis dato war ich immer dagegen ne neue version zu installieren (unity und son mist) werd ich die neue LTS wohl installieren. hoffentlich funktioniert die fallback-lösung auf gnome. zur not muss ich mich mit unity eben klarkommen. hilft ja nix sich immer gegen "neues" zu stellen.

UbuntuFlo

Avatar von UbuntuFlo
13 25. April 2012 14:00

@12: Unity läuft in Version 5.10 wirklich rund.

Liebe Grüße,

Flo

axt

14 25. April 2012 16:31

Es existiert nach wie vor ein non-PAE-Kernel, der Precise auch auf Pentium M (Banias und die meisten Dothan) installieren und nutzen läßt.

Nur Ubuntu/32-Images gibt es nur noch mit PAE-Kernel.

Wer also eine non-PAE-CPU besitzt, installiert über non-PAE-mini.iso oder Lubuntu. In beiden Fällen wäre auch eine (Nach-)Installation von Unity möglich, aber im Interesse des Ressourcensparens sicher nicht ratsam.

mfm

Avatar von mfm
15 25. April 2012 17:33

@14: Das hat auch mein Test beim Update eines nicht-PAE-Systems auf Precise ergeben. Aber da es im Web genug Meldungen darüber gibt, dass Systeme nach dem Update auf 12.04 erledigt waren, bin ich mal lieber zurückhaltend.

Auf die Frage „Kann ich Precise installieren?“ ist einfache zu antworten als auf „Er ist tot Jim. Was jetzt?“

axt

16 25. April 2012 17:42

@15:

Aber da es im Web genug Meldungen darüber gibt, dass Systeme nach dem Update auf 12.04 erledigt waren,

  1. Solche tollen Meldungen wirst Du immer finden, bei jedem Distupgrade.

  2. Mit non-PAE haben die ganz klar nichts zu tun. Bei einem Distupgrade bekommen diese Systeme auch einen non-PAE-Kernel verpaßt, da bereits ein non-PAE installiert ist. Also auch Systeme, die PAE-fähig sind, aber bislang keinen solchen Kernel installiert haben. Letzteres gerade gestern durch.

  3. Du schreibst "Eine Neuinstallation ist auf diesen Systemen nicht möglich (...)". Das ist schlichtweg falsch. Ich habe geschrieben, wie es möglich ist (und wie ich es bereits auf Banias durchgeführt habe).

mfm

Avatar von mfm
17 25. April 2012 19:06

@16: Natürlich findet man viele solcher Meldungen bei jedem Update, aber die alle von vornherein einfach abzutun ist nicht hilfreich und entspricht nicht dem Zweck dieses Forums. Es wurden eben Probleme gemeldet (gab es nicht auch welche in Launchpad), bei denen PAE/Non-PAE als Ursache vermutet wurde und denen wird auch nachgegangen.

Ansonsten habe ich auf den passenden Abschnitt der Wiki-Seite verwiesen, eben aus dem Grund, dass dort entsprechende weiterführende Information gesammelt und aktuell gehalten werden. Wenn dort noch Dinge fehlen, die du nachliefern kannst, sind dir die betroffenen Anwender sicher dankbar.

axt

18 25. April 2012 19:18

@17: Deine Aussage (3.) ist und bleibt falsch und Du solltest den entsprechenden Abschnitt überarbeiten. Bei besagtem Banias handelt es sich nicht um ein Phantomsystem.

Du hast mit dem Artikel an prominenter Stelle bereits bei der Überschrift den Anspruch, einige Kernel-Interna zu beleuchten. Die Aussagen sollten dann auch korrekt sein oder - niemand ist fehlerfrei - in eben diesem Artikel korrigiert werden.

mfm

Avatar von mfm
19 25. April 2012 19:53

@18: Prüfe es nach: Lade die Desktop-CD ⮷ und boote auf einem System ohne PAE.

axt

20 25. April 2012 20:01

Ich verweise auf @14 "Wer also (...)". Daß Ubuntu 12.04 32 bit über das normale 700-MiB-Image auf non-PAE-CPUs nicht installierbar ist, weil dort ein PAE-Kernel läuft, habe ich nie bestritten. Eine Neuinstallation ist aber eben auch anders möglich, wie Du sicherlich weißt.

http://archive.ubuntu.com/ubuntu/dists/precise/main/installer-i386/current/images/netboot/non-pae/

mfm

Avatar von mfm
21 25. April 2012 20:24

@20: Die Neuinstallation wäre wohl auch mit Lubuntu, Xubuntu und vielleicht auch anderen ...buntus möglich. Die kann/will ich nicht alle durchprobieren und beleuchte daher primär die Desktop-Version, wie man sie später auf der Download-Seite finden wird.

Hilfestellung für den Sonderfall der Non-PAE-Systeme haben ihren Platz in dem entsprechenden Abschnitt im Wiki-Artikel. Aber solange wir hier nur diskutieren wird das nix. Aber ich habe es mal in die dortige Diskussion eingebracht.

iBuntu

Avatar von iBuntu
22 25. April 2012 21:12

Hey, eine Frage, ich habe mir Xubuntu 12.04 installiert, ist natürlich die Beta, wie ist das, morgen kommt ja das release, kann ich die Beta einfach installiert lassen oder muss ich das ofizielle release noch mals installieren? Die Beta läuft auf meinem ThinkPad ohne Probleme.

Kam mit der Unity Oberfläche gar nicht zurecht, in Xubuntu habe ich eine gute Lösung gefunden.ö

gruss aus Bern. Christian

axt

23 25. April 2012 21:15

@22: Ausgehend von dem, was noch bis letzten Samstag an Updates - mehrere hundert täglich in Abhängigkeit installierter Pakete - und seitdem gekommen ist bzw. seit 23. so gut wie gar nichts mehr, auch keine Daily Builds, hast Du bereits die Final (wenn Du die Updates gefahren hast).

Daß aus Entwicklerversionen durch stetige Updates letztendlich die Final wird (so das System nicht irgendwann abranzt, was theoretisch mit jedem Update passieren kann), ist aber auch nie anders gewesen, so oft es auch jedesmal gefragt und beantwortet wird.

iBuntu

Avatar von iBuntu
24 25. April 2012 22:10

Super axt, für Deine ausführliche Antwort.

speziellen Gruss aus der Schweiz Christian

axt

25 26. April 2012 12:28

Btw., Precise Pangolin ist wenige Minuten nach 12:00 freigeschaltet worden. Die Verzeichnisse für Kubuntu füllen sich gerade, vermutlich kommen danach die momentan noch leeren Verzeichnisse für Xubuntu und Lubuntu an die Reihe.

DPITTI

Avatar von DPITTI
26 26. April 2012 12:39

Also habe mal Testweise die Beta Live Cd von Ubuntu 12,4 auf mein alten Toshiba mit 400 Megaherz Intel Mobile Cpu getestet Startet sogar!!!

Achso da Ich die Beta auch auf mein Desktop Pc habe Updatet die Beta sich zur Endversion?

Oder muss Ich alles Neu machen wozu Ich kein Bock Habe.

axt

27 26. April 2012 12:43

@26:

400 Megaherz Intel Mobile Cpu

Was immer das sein soll. Mit 400 MHz hat es von Intel Pentium II und darauf basierende Celeron gegeben. Die sind aber wahrlich keine Mobile-Versionen, auch nicht in Notebooks.

Es hat später Pentium 4m gegeben, die auch keine echten Mobile-CPUs gewesen sind, nur selektierte Desktop-CPUs. Echte Mobile-CPUs hat es von Intel erst mit besagtem Pentium M Banias gegeben.

Zum Update-Verhalten: Du solltest bereits x-fach geschriebenes auch mal lesen.

DPITTI

Avatar von DPITTI
28 26. April 2012 12:51

Hallo Axt es ist eine Mobile Pentium 2 Cpu so Stehts jedenfalls da.

Habe aber nich Vor Ubuntu 12,4 auf mein alten Toshiba Tecra 8000 zu Installieren.

Was aber gut zu Wissen ist Vielleicht kommt Lubuntu 12,4 drauf.

Natsume

Avatar von Natsume
29 26. April 2012 23:47

Auch von mir vielen Dank für die gut geschriebene Zusammenfassung.

Weiß jemand, ob der aktuell verwendete Kernel den mechanischen Grafik-Switch von Intel/AMD unterstützt?