Die Neuerungen von Linux 3.1

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Zu den herausragendsten Neuerungen von Linux 3.1 zählen 3D-Unterstützung für neue Grafikchips von Nvidia und Verbesserungen bei der Virtualisierung mit KVM und Xen.

Rund drei Monate nach dem Versionssprung auf 3.0 hat Linus Torvalds heute Morgen die Version 3.1 im Quellcodeverwaltungssystem gekennzeichnet und die Quellcodearchive auf Kernel.org hochgeladen; eine offizielle Ankündigung des zweiten 3.x-Kernels hat Torvalds, der sich derzeit mit anderen Kernel-Entwicklern in Prag zum diesjährigen Kernel-Summit trifft, bislang nicht verschickt. [Update 20111024-1700] Die Freigabe-Mail zu Linux 3.1 findet sich jetzt in den Archiven der LKML. [/Update]

Ohne den Einbruch bei Kernel.org wäre Linux 3.1 vermutlich schon drei bis vier Wochen früher erschienen, denn trotz der Weiterentwicklung bei Github hat der vorübergehende Wegfall der zentralen Infrastruktur die Arbeit der Kernel-Entwickler spürbar beeinträchtigt. Beim Umfang der Änderungen kann es die neue Linux-Version aber durchaus mit seinen direkten Vorgängern aufnehmen, denn abermals gibt es eine Reihe von Neuerungen, die Funktionsumfang und Hardware-Unterstützung von Linux verbessern. Die dürften schon bald bei den Nutzern ankommen: Kommende Distributionen wie das Anfang November erwartete Fedora 16 werden den Kernel 3.1 einsetzen.

Der Nouveau-DRM/KMS-Treiber von Linux 3.1 wird eine "fuc" genannten Firmware für Fermi-Grafikchips selbst erzeugen können. Mit ihr lassen sich 3D-Funktionen einiger Fermi-GPUs nutzen, die bei den beiden neuesten GeForce-Serien 400 und 500 zum Einsatz kommen. Laut Nouveau-Wiki funktioniert das vermutlich bei den Chips NVC0, NVC4, NVCE, die auf den GeForce-GTX-Modellen 460, 465, 470, 470M, 480, 480M und 560 stecken. Bei einigen anderen Fermi-Bausteinen sind Probleme bekannt; andere sind ungetestet oder arbeiten bekanntermaßen nur mit der Original-Firmware, die sich den proprietären Nvidia-Treibern mit einigen eher umständlichen Tricks entlocken lassen.

Die Entwickler des Intel-DRM/KMS-Treibers hatten die Stromspartechnik "RC6" bei 3.1 wieder standardmäßig einschalten wollen – die Grafikkerne vieler in den letzten zwei bis drei Jahren vorgestellter Intel-Prozessoren und -Chipsätze beherrschen RC6 (etwa die Core-CPUs mit integrierter Grafik). Diese Änderung nahmen die Kernel-Hacker aber schon nach kurzer Zeit wieder zurück, weil die Technik bei einem Anwender zu Problemen führte. Bei vielen Notebooks arbeitet sie allerdings einwandfrei und kann die Leerlauf-Leistungsaufnahme um bis zu 6 Watt senken, was die Akku-Laufzeit spürbar verlängert. Durch die geringere Wärmeentwicklung laufen Lüfter zudem seltener oder ruhiger. Bei Notebooks mit RC6-tauglicher Grafikhardware empfiehlt sich daher ein testweises Einschalten – dazu übergibt man dem Modul i915 beim Laden den Parameter "i915_enable_rc6=1" oder startet den Kernel mit dem Parameter "i915.i915_enable_rc6=1".

Im Detail

Bereits in den vergangenen Wochen hat das Kernel-Log in der Serie "Was Linux 3.1 bringt" detailliert über die Änderungen beim Kernel 3.1 berichtet:

  1. Netzwerk
  2. Dateisysteme und Storage
  3. Kern-Bereiche
  4. Treiber

Der nebenstehende Artikel fasst die wichtigsten Änderungen und Verbesserungen zusammen und gibt einen Ausblick auf Version 3.2. Die Artikel der Serie liefern zusätzliche Informationen zu den hier beschriebenen Änderungen und listen außerdem zahlreiche nicht so bedeutende, aber keineswegs unwichtige Neuerungen auf.

Die Kernel-Entwickler nahmen den Treiber Rtl8192de für die PCIe-WLAN-Chips RTL8192DE und RTL8188DE von Realtek auf (u. a. 1). Der Iwlagn-Treiber für Intels aktuelle, in so manchem Core-Notebook verbaute WLAN-Chipsätze beherrscht ab 3.1 WoWLAN (Wake on Wireless LAN). Der Treiber B43 für WLAN-Chips von Broadcom unterstützt nun 802.11n-WLAN-Hardware, die Broadcoms Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA) verwendet – etwa die Bausteine BCM43224 (PCI-ID 14e4:4353) und BCM43225 (14e4:4357), für die man bislang den Staging-Treiber Brcmsmac benötigte. Normalerweise vermeiden es die Linux-Entwickler allerdings, mehrere Treiber für einen Chip oder eine Reihe eng verwandter Bausteine im Kernel zu haben; Hintergründe zur Problematik liefern ein Kernel-Log und der Wochen-Kommentar "Zusammenarbeit mit Hindernissen" auf heise open. Derzeit sieht alles danach aus, dass der Brcm80211-Treiber Brcmsmac das Rennen macht und bei Linux 3.2 vom Staging-Bereich in das WLAN-Subsystem umzieht; es wird sich zeigen müssen, ob die Kernel-Entwickler kurz oder langfristig Teilfunktionen von B43 lahmlegen, um die Zweitreiber-Problematik bei einigen WLAN-Chips zu umgehen.

Nachdem Linux 3.0 die letzten Komponenten zur Zusammenarbeit mit dem Xen-Hypervisor als Dom0-System erhielt, folgt mit Version 3.1 das Xen-PCI-Backend, mit dem der Kernel PCI/PCIe-Geräte an Xen-Gäste durchreichen kann (u. a. 1, 2). KVM bietet jetzt grundlegende Funktionen, um auf Intel-Prozessoren Gastsysteme aus einem anderen Gastsystem heraus zu starten (u. a. 1, 2); der KVM-Code für AMD-Prozessoren beherrscht diese Nested Virtualization genannte Technik bereits seit Mitte 2009. Der experimentelle und standardmäßig ausgeschaltete Zero-Copy-RX-Support für Macvtap und Vhost-net soll die Netzwerkperformance beim Virtualisieren verbessern, da sie den Verwaltungs-Overhead reduziert, der beim Empfangen von Netzwerkdaten oder Weiterreichen solcher durch den Host entsteht.

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