Christophe Blaess

Linus Torvalds a publié ce matin une nouvelle version du noyau Linux inaugurant la nouvelle branche « 5 ». Précisons que le passage de la branche 4 à la branche 5 n’a pas de signification particulière, il n’y a pas plus de différence entre le noyau 4.20 et le 5.0 qu’entre le 4.19 et 4.20 par exemple. C’est simplement l’histoire des numérotations de Linux qui est un peu particulière.

Installation

[Build]$ wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.0.tar.xz
[Build]$ tar xf linux-5.0.tar.xz
[Build]$ cd linux-5.0/

J’ai récupéré la configuration du noyau précédent fourni par la distribution. Ceci évite d’avoir à passer en revue les quelques milliers d’options pour s’assurer que le système boote correctement.

[linux-5.0]$ cp /boot/config-4.15.0-45-generic .config
[linux-5.0]$ make menuconfig

J’ai choisi de modifier quelques options. Bien sûr, comme à chaque version de Linux (tous les deux mois environ) il y a tout un ensemble de nouvelles fonctionnalités disponibles. Impatient de voir le résultat de ma compilation, je n’en modifie que quelques-unes.

General setup --->

    () Local version - append to kernel release

Ceci n’est pas nouveau, mais ajoutez une chaîne de caractères quelconque (par exemple vos initiales) précédée d’un tiret. Ceci permet de « signer » visuellement son noyau.

General setup --->

    CPU/Task time and stats accounting  --->

        [*] Pressure stall information tracking
        [ ] Require boot parameter to enable pressure stall information tracking 

Nous reparlerons de ce nouveau mécanisme plus bas.

Power management and ACPI options  --->

    [*] Energy Model for CPUs

Une gestion plus fine de la consommation électrique. Surtout utile pour les modèles sur batterie (portables, tablettes, objets connectés, systèmes embarqués, etc.).

[linux-5.0]$ make -j 4
[linux-5.0]$ sudo make modules_install
[linux-5.0]$ sudo make install
[linux-5.0]$ sudo reboot

Après quelques instants, ma machine redémarre, et m’affiche l’interface graphique habituelle. J’ouvre une console et vérifie tout de suite si le noyau est bien celui que je viens de compiler.

[~]$ uname -a
Linux why-240 5.0.0-cpb #1 SMP Mon Mar 4 11:38:55 CET 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

Le système semble fonctionner tout à fait normalement. Je vérifie les quelques points que j’ai modifiés durant la configuration

Pressure Stall Information

Un point intéressant pour l’administration d’un système Linux est l’arrivée du système de mesure de la charge en CPU, en mémoire et en entrées-sorties.

[~]$ cd /proc/pressure/
[pressure]$ ls
cpu  io  memory
[pressure]$ cat cpu
some avg10=1.53 avg60=0.97 avg300=0.81 total=12219936
[pressure]$ cat io
some avg10=4.60 avg60=3.74 avg300=3.90 total=55969274
full avg10=3.00 avg60=2.60 avg300=2.88 total=48143084
[pressure]$ cat memory
some avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=0
full avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=0

Afin de solliciter un peu le système, j’ai relancé une compilation assez conséquente. Nous voyons que le pseudo-fichier CPU nous indique la charge processeur durant les 10 dernières secondes, puis 1 et 5 minutes.

On trouvera l’explication des différents champs dans cet article de Jonathan Corbet sur LWN.

Synthetic and dynamic events

L’arrivée de pseudo-fichiers synthetic_events et dynamic_events dans le système de fichiers tracefs permet d’unifier l’accès via Ftrace aux mécanismes de suivi kprobe et uprobe. Je n’ai pas encore approfondi ce point, on pourra se reporter au post du patch pour des explications.

[~]$ sudo -i
# mount none /sys/kernel/tracing/ -t tracefs
# ls /sys/kernel/tracing/
 available_events            max_graph_depth      stack_trace
 available_filter_functions  options              stack_trace_filter
 available_tracers           per_cpu              synthetic_events
 buffer_percent              printk_formats       timestamp_mode
 buffer_size_kb              README               trace
 buffer_total_size_kb        saved_cmdlines       trace_clock
 current_tracer              saved_cmdlines_size  trace_marker
 dynamic_events              saved_tgids          trace_marker_raw
 dyn_ftrace_total_info       set_event            trace_options
 enabled_functions           set_event_pid        trace_pipe
 events                      set_ftrace_filter    trace_stat
 free_buffer                 set_ftrace_notrace   tracing_cpumask
 function_profile_enabled    set_ftrace_pid       tracing_max_latency
 hwlat_detector              set_graph_function   tracing_on
 instances                   set_graph_notrace    tracing_thresh
 kprobe_events               snapshot             uprobe_events
 kprobe_profile              stack_max_size       uprobe_profile
# exit

Energy model

La gestion fine de la consommation était une demande pressante, notamment dans l’univers des objets connectés. Il s’agit de donner des indications à l’ordonnanceur sur la consommation électrique des différents cœurs. Ceci est intéressant essentiellement pour la famille Arm, où l’on voit de plus en plus de processeurs asymétriques, proposant par exemple deux cœurs A15 rapides mais assez gourmands et deux cœurs A7 un peu plus lents mais plus économes en énergie. Cette connaissance du modèle de consommation associée à la topologie du processeur pourra améliorer les décisions de l’ordonnanceur pour optimiser l’utilisation des batteries.

Conclusion

Je me suis amusé à compiler rapidement ce nouveau noyau et à vous en faire part ici, mais il y a beaucoup plus de nouveautés que les quelques options présentées ici.

Pour en savoir plus sur le noyau Linux 5.0, je vous conseillerais de parcourir cet article de l’excellent site Kernel Newbies.