Linux 5.9 wydany: znaczące usprawnienia w sferze pamięci masowych

Udostępnij:

O autorze

Piotr Urbaniak

@gtxxor

"Liczyłem na trochę mniej zmian, ale jednocześnie nie wydaje się, żeby było tu coś szczególnie przerażającego" – napisał Linus Torvalds, komunikując wydanie jądra Linux w wersji 5.9.

Standardowe pytanie brzmi: na co nowego możemy liczyć tym razem? Odpowiedź: przede wszystkim usprawnienia w sferze pamięci masowych, z obsługą strefowej przestrzeni nazw (od ang. Zoned Namespace — ZNS) w protokole NVMe. Ale oczywiście nie tylko.

Technika ZNS pozwala podzielić przestrzeń nazw NVMe na niezależne strefy, które obsługują specyficzne typy danych lub rodzaje obciążenia. Zarządzanie danymi zostaje przeniesione do oprogramowania hosta, aby poprawić kontrolę wejścia i wyjścia i rozmieszczenie danych. Można tu użyć magicznego słowa optymalizacja.

Dyski półprzewodnikowe mają kilka istotnych ograniczeń. Dane są zapisywane sekwencyjnie i muszą być wykasowane przed nadpisaniem. Przy czym zapis następuje na poziomie stron, ale kasowanie — bloków. Kontroler manipuluje danymi tak, aby użytkownik nie miał świadomości operacji zachodzących w tle, ale z oczywistych przyczyn ograniczona zostaje wydajność. I tu na scenę wkracza właśnie ZNS, porządkując bloki logiczne.

Zalety są niepodważalne. Mniejsza liczba operacji na pamięci NAND oznacza dłuższą żywotność nośnika, a jednocześnie spadek zapotrzebowania na zasoby sprzętowe. Wprawdzie przy jednym czy dwóch dyskach w warunkach domowych nie ma to wielkiego znaczenia, ale już w systemach makroskalowych różnice okazują się uderzające.

Wracając do samego jądra Linux 5.9, drugą spośród dużych nowości jest obsługa instrukcji FSGSBASE. Niniejszym zostaje więc zakończona kilkuletnia saga pt. bezpośredni dostęp do rejestrów FS i GS—bo fizycznie umożliwiają to już procesory Intel Core 3. generacji, znane też jako Ivy Bridge. Jak wynika z pomiarów przeprowadzonych przez niezawodny w tej kwestii Phoronix, pozytywnie wpływa to na wydajność w scenariuszach wymagających intensywnego przełączania kontekstu.

Co ponadto warte odnotowania, jądro Linux 5.9 to m.in. także wstępne wsparcie dla wielu świeżych komponentów, w tym kart graficznych AMD Radeon RX 6000, procesorów Intel Rocket Lake oraz IBM POWER10. Tradycyjnie już nowe jądro pobrać można z kernel.org.