книги хакеры / журнал хакер / 153_Optimized

однакосуществуетнесколькоуниверсальных инструментов,которыеиспользуютизвестные Linux-дырыдляполученияпостоянногоroot’ана многихустройствах.Изпримеровможнопривести SuperOneClick(goo.gl/HIbN),реализованныйввиде десктопногоприложения,иz4root(goo.gl/Bv7tx), работающийпрямовAndroid’е.

КАКИЕБЫВАЮТ

QАЛЬТЕРНАТИВНЫЕПРОШИВКИ?

Альтернативныхпрошивоксуществует A огромноеколичество,однако95%изних полнейшаяерунда,сделаннаязадесятьминутна коленке:людипростоберутстандартную

прошивку,удаляютпарочкувстроенныхприложе- ний,добавляютпару-тройкусторонних,заливают красивуюобоинуивыпускаютэтоподименем «супер-мега-прошивкиотВасиПупкина».Наэто барахлодаженестоиттратитьсвоевремя.Есть парнипосерьезнее,которыеберутисходники ванильногоAndroid’аотGoogleиделают собственнуюсборкунаихоснове.Вбольшинстве случаевконечнойцельютакихпрошивок являетсяапгрейдверсииОС,предустанавливаемойпроизводителемустройства.Наконец, высшийпилотаж—этопортированиеразвивае- могосообществомфоркаAndroid’аподназванием CyanogenMod(www.cyanogenmod.com).Еслидля твоегоустройстваестьсборкаэтогочуда—сове- туюставитьименноего.

ВЧЕМОТЛИЧИЕCYANOGENMOD’А

QОТВАНИЛЬНОГОANDROID’А?

CyangenModразрабатываетсясообще- A ством,аэтозначит,чтовнегодобавляются нетолькотеизменения,которыесчитает полезнымиGoogle,ноивсё,чтоможеттакили иначепригодитьсяпользователям,ивособенностигикамипрограммистам.Прошивка включаетвсебямножествосамыхразных оптимизацийкода,которыепотемилииным причинамбылиотвергнутыGoogle.Имеется расширенноеменюнастроек,позволяющее

болеетонкоуправлятьконфигурациейсистемы (напримервключить/выключитьJIT,изменить цветстатуснойстроки,ееположениеисодержимое,настроитьэкранблокировки,повеситьна хардварныекнопкиальтернативныедействия, тонкоуправлятьзвуковымисигналамиимногое другое).Впрошивкеестьмеханизмпринудительногоограниченияприложенийввозможностях (например,можнозапретитьигревыходв интернетдляпоказарекламы),возможность принудительнойустановкивсехприложенийна SD-карту,механизмуправлениятемами оформления,разработанныйT-Mobile,есть встроенныйфонарик,использующийвспышку камеры,программныйэквалайзер,написанноес нуляFM-радио(дляустройствсFM-приемником), ввыезжающуюизстатуснойстрокипанель встроенинтерфейсуправлениясвозможностями устройства(включение/выключениеWi-Fi, Bluetooth,3Gит.д.).Имеетсяпредустановленный busyboxиSSH-сервер,атакженаборперво- классныхобоев.ВпоследнеевремяCyanogenMod обрелпростофеноменальнуюпопулярность, почтикаждыймесяцпоявляютсяпортынановые устройства(www.cyanogenmod.com/devices). Такжеестьбольшоеколичествоэкспериментальныхпортов,ещенеодобренныхкомандой CyanogenMod.Ихможнонайтивсоответствую- щихразделахнаxda-developers.com.

КАКПРОШИТЬ

QТЕЛЕФОН?

Ответнаэтотвопросзависитоттого,какую A прошивкутысобираешьсянакатыватьна телефон.Дляобновленияофициальнойпрошивки отпроизводителяобычноиспользуютсяспециализированныепрограммы,работающиетольков Windows.Каждыйуважающийсебяпроизводитель устройствимеетсобственнуюверсиютакой программы,собственныйформатпрошивоки собственныймеханизмбезопасности,не позволяющийзаливатьнателефонсторонние прошивки(обычнодляэтогоиспользуется проверкасертификатабезопасности).

Длязаливкипрошивок,созданныхлюдьми, неимеющимиотношениякпроизводителю (напримертогожеCyanogenMod),используется болееуниверсальныйподход.Вэтомслучаетелефонследуетзарутить,установитьнанего«кастомныйрекавери»(например,спомощьюROM Manager’аизМаркетаиливпроцессерутингас помощьюSuperOneClick),скинутьнаSD-карту zip-архивспрошивкой,зайтиврекавериодним изописанныхвследующемвопросеспособови, используяменю«Flashzipfromsdcard»,устано- витьzip-архиввсистему.

ЧТОТАКОЕ

Q«КАСТОМНЫЙРЕКАВЕРИ»?

ЛюбоеустройствонаAndroid’е(инетолько) A имеетнебольшойразделнавнутренней NAND-памяти,которыйсодержитобразтак называемогоRecovery—минималистичнойОС, предназначеннойдлявосстановления/ обновленияпрошивкидевайсавслучаеее порчи/устаревания,атакжедлявыполнения рядадругихсервисныхзадач,такихкаксбросдо заводскихнастроек(вайп).Recoveryнезависит отосновнойОС,установленнойнааппарате, поэтомудлявходавнееобычноиспользуется методвыключенияивключенияаппаратас зажатойклавишейуменьшениягромкости(в некоторыхдевайсахиспользуетсядругой способ).Далеенаэкранепоявляетсяменю,для навигациипокоторомуиспользуютсяклавиши громкости(вверх,вниз)ивключения(Enter).

Кастомныйрекавери—этомодификация стандартногоRecoveryсгораздобольшимнабором функций.Обычнотакойрекаверипредлагаеттакие функции,какустановкалюбыхпрошивокбезпроверкицифровыхподписей(основноеназначение), полныйбэкапсуществующейпрошивки(nandroid backup)иеговосстановление,изменениесистемныхнастроекAndroid’а,подготовкакартыпамяти дляпереносаприложенийилисозданияswapраздела,перемонтированиесистемныхразделовв режимечтения/записиимногоедругое.Наиболее популярныйиразвитыйкастомныйрекаверина

ВнастройкахпрошивкиCyanogenModестьпункт дляуправлениярасширенныминастройками

сегодняшнийдень—этоClockworkModrecovery, созданныйKoushikDutta(Koush).

КАКСДЕЛАТЬ

QСВОЮПРОШИВКУ?

Естьдваспособа.Первыйисамый

A трудный:скачатьисходникипоследней версииAndroid’аипопробоватьсобратьОСтак, чтобыонакорректноработаланаLinux-ядре, прошитомвустройстве(будеткруто,еслиудастся раздобытьисходникиядраинужныхмодулей,но производителизатягиваютспроцессом открытиякодадопоследнего).Этопотребует глубокихзнанийнетольковобластиAndroid’а,но ивовстраиваемыхсистемах.Номожнопойтиипо гораздоболеепростомупути:модифицировать существующуюпрошивку.

Какужебылосказановыше,подавляющее большинство«авторских»прошивокдляAndroid- смартфонов—этомодификациидругихпро- шивок,напримерстоковой,тоестьустановленной нателефонпоумолчанию,либочужойсборки Android’адляданногоаппарата.Связаноэтостем, что«мод»,вотличиеотсамосборнойпрошивки, оченьлегкосделать.Посути,всё,чтодляэтого требуетсясделать,этопростораспаковатьархивс прошивкой,произвестинеобходимыеизменения (заменить/добавитьфайлы,отредактировать конфиги),запаковатьархивиподписатьего.Пошаговоэтотпроцессвыглядиттак:

Получаемархивснужнойпрошивкой: $ wget http://a.b.c/update.zip

ВоттакиекнопкиестьввыпадающейпанелиCyanogenMod

Распаковываемего:

$ mkdir myrom

$ cd myrom

$ unzip ../update.zip

Вкаталогепоявитсядваподкаталогаи файлboot.img.КаталогMETA-INFсодержит мета-информациюобобновлении,такуюкак егосоздатель,цифровыесертификатыискрипт обновленияMETA-INF/com/google/android/ updater-script,которыйподготавливаетка- талоговуюструктуру,удаляетстарыефайлы, информируетRecoveryопрогрессеобновления. Файлboot.img—этоядроLinuxизагрузочный ram-диск,ихможноизвлечьспомощьюскрипта split_bootimg.pl(goo.gl/QejM9).Наконец,каталог system—самаяинтереснаяиполезнаячасть архиваспрошивкой.Этонечтоиное,каксодержимоеодноименногосистемногораздела Android’а,вкоторомнаходятсякомпонентысамойОС.Здесьестькаталогapp,содержащийвсе системныеприложения(можноудалитьте,которыененравятся,иположитьновые),binиxbinсо- держатразличныеLinux-команды(вxbinможно распаковатьсвежийbusybox),etc—настройки различныхсистемныхдемонов,fonts—шриф- ты,framework—системныеJava-библиотеки, файлframework-res.apkсодержитстандартные ресурсысистемыиприложений,егоможноиспользоватьдляизменениястандартныхиконок, цветов(наxda-developers.comлежитмноговер- сийэтогофайласразличнымикастомизациями),

ВнастройкахпрошивкиCyanogenModестьпункт дляуправлениярасширенныминастройками

lib—Linux-библиотеки(здесьлучшеничегоне трогать),media—различныемультимедийные данные,напримерbootanomation.zip—архив, содержащийанимацию,демонстрируемуюпри загрузкеустройства,здесьжеестькаталогaudio срингтонами,звукамиоповещенияит.п.(всёв открытомформатеOggVorbis,кстати).Каталог usrможетсодержатьвсёчтоугодно,обычнов негопопадаютфайлыразличныхLinux-демонов иприложений.Файлbuild.propописываетпрошивкуизадаетнекоторыесистемныенастройки.

Послетогокакмодификацияпрошивки будетзавершена,можнозапаковатьфайлы обратновархив:

$ zip -r myupdate.zip *

Архивследуетподписать,иначеRecoveryне сможетегоустановить.Делаетсяэтоспомощью утилитыtestsign.jar:

$ wget http://goo.gl/OyBBk

$ java -classpath testsign.jar testsign \ myupdate.zip myupdate-sign.zip

ЗаливаемподписанныйархивнаSD-карту иустанавливаемспомощьюRecovery.

КАКРАЗОГНАТЬПРОЦЕССОР

QУСТРОЙСТВА?

Оченьпросто—зарутитьтелефони

A установитьнанегоприложениеSetCPU,

доступноевМаркете.Программапозволяетзадать верхнееинижнеепороговыезначениядля механизмауправлениямощностьюпроцессора,а такжевыбратьодинизнесколькихпрофилей: максимальнуюпроизводительность,сохранение батареи,минимальнуюпроизводительностьит.д. ФункцияуправлениянастройкамипроизводительностипроцессораестьивCyanogenMod: «НастройкиÆНастройкиCyanogenMod’аÆПроизводительностьÆНастройкиЦП».Работает онапотомужепринципу,чтоиSetCPU.Такжев меню«Производительность»можновключить/ выключитьJIT-компиляцию,запретитьвыгрузку рабочегостолаизпамяти(оченьполезнодля устройствсмалымобъемомRAM)иизменить размерVMheap,чтовтеорииможетпривестик ускорениюработыпрожорливыхдопамятиприложений(вэтомслучаеследуетвыбратьболее высокоезначение)либоосвободитьпобольше оперативки(меньшеезначение).Этинастройки можноизменитьиспомощьюстороннегоrootсофта,такогокакJitterиVMHeapTool.

ПОЧЕМУ

QTASKKILLER—ЗЛО?

TaskKillerнезло,аглупость.Вбольшинстве A своемлюдииспользуютегонедля получениякакойбытонибыловыгоды,апростоот неспособностиперестроитьсвоемышлениена новыйстильуправлениязапущеннымиприложениями.Инженеры,проектировавшиеAndroid, сделалиприложениянеубиваемыминепросто

так,ониотличнопонимали,чтовусловиях постоянногоростаобъемовпамятивмобильных устройствахлучшийспособиспользоватьее свободноепространствоэтопоместитьтуда наиболеечастовызываемыеприложения.В результатеполучилсямеханизм,который оставляетвсезапущенныеприложениявисетьв памятидотехпор,покаеенестанетдействительномало.Вэтомслучаепросыпаетсявстроенныйв ядро«уборщик»,которыйвытесняетизпамяти наиболеередкоиспользуемыеприложения. Такимобразомпользовательполучаетсразудве вкусности:отсутствиенеобходимостизакрывать приложениясамостоятельноиоченьбыстрый доступкчастоиспользуемымпрограммам.

Основнаяпроблемаэтогоподходазаключаетсятольковтом,чтостандартныенастройки механизмавыгрузкиприложенийизпамяти чересчурдемократичны.Памятьосвобождается тольковтомслучае,еслиеестановитсядействительномалодлязагрузкиновогоприложения, поэтомувовремязапусканекоторыхприложений могутнаблюдатьсянебольшиепритормаживания,вызванныеработойуборщика.Ксчастью, уборщикобладаетинтерфейсомуправления, спомощьюкоторогоегоможносделатьболее агрессивным.Дляэтогоимеетсяфайл/sys/ module/lowmemorykiller/parameters,вкоторый записываетсяшестьзначений,управляющих поведениеммеханизмаlowmemorykiller:

echo "2560,4096,6144,12288,14336,18432" > /sys/ module/lowmemorykiller/parameters/minfree

Можносоздатьсоответствующийскриптв каталоге/system/etc/init.d,ноимейввиду,что сценарииизкаталога/system/etc/init.dотрабатываютсятольковкастомныхпрошивках,даито невовсех.Возможно,скриптпридетсязапускать вручнуюпослекаждойзагрузкиОС.

Хорошимдополнениемкизменениюнастроек уборщикабудетрасчисткасписказапускаемых вовремястартаОСприложений.ВовремязагрузкиAndroidзапускаеткучу«частоиспользуемых» софтин,многиеизкоторыхмогуттебеникогдаи непонадобиться,нотемнеменеебудутзанимать память.Это,кстати,такиесофтины,какголосовойнабор,Bluetooth,календарь,почта(неGmail, апростаяпочтоваяпрограмма),часы(те,через которыенастраиваетсябудильник).Удалитьвсё этоизавтозапускаможноспомощьюспециализированногософта,напримерStartupCleaner (бесплатновМаркете).

ЧТОТАКОЕ

QADB?

ADB—этоAndroidDebugBridge,интер- A фейснизкоуровневойотладкииуправле- нияAndroid-устройством,которыйпозволяет удаленноотлаживатьприложения,устанавливатьиудалятьих,манипулироватьфайлами, выполнятькоманды,просматриватьсистемный журналиделатьмножестводругихполезных вещей.Эташтукабылаподробноописанав статье«Большойбратизеленыйробот» (][_09_2011),такчтонебудемповторяться. z

Юрий«Adept»Видинеев

Tux—знаменитый

символLinux’а

LINUXKERNEL3.0: ОБЗОРСАМЫХВАЖНЫХ НОВОВВЕДЕНИЙ

ВэтомгодуLinuxотпразднуетсвое20-летие.

Всвязисюбилеемвместоновойверсиизаномером2.6.40вышлаверсия3.0.Вобщем,хороший повод,чтобыоглянутьсяназадивспомнить, какиеплюшкинампринеславетка2.6.

ЧТОВИМЕНИТЕБЕМОЕМ?

ОвозможностисменыспособанумерациирелизовLinux’аговорили ужедавно.Быливариантыкак-топривязатьсякдатерелиза(на- пример2011.4.0),новконцеконцоврешенобылооставитьстарый вариант.Тольковместоверсии2.6.40сделатьверсию3.0,корректирующимрелизамоставивтретьюцифру(т.е.первымтакимрелизом стал3.0.1).Вдальнейшемперваяцифрабудетменятьсялибовслучае внесениякаких-токардинальныхизменений,либоразв40минорных версий.Число40выбранотакимобразом,чтобынавыпусктакого количестваверсийуходилопримернодесятьлет.

Сампосеберелиз3.0ненесетвсебеничегопримечательногоимог быспокойностатьочереднымрелизомвветке2.6.Средиосновных нововведений:

•СистемавиртуализацииXenбылаокончательноинтегрированав ванильноеядро.

•УвеличенаскоростьработыBtrfs’а,вчастностизасчетреализации автоматическойдефрагментации.ДругиеФСтоженезабыты:ext4 обзавеласьзащитойотмножественногомонтирования,вOCFS2 быладобавленаподдержкакомандыTRIM(увеличивающейвремя жизниSSD).CIFSнаучилимонтироватьWindows2008DFS(распределеннаяФС).

•Серьезноувеличенаскоростьфильтрациипакетовспомощью инструментовтипаtcpdump.Большевсегоэтобудетзаметнона 64-битныхсистемах.

•Поддержкафункции«WakeonWLAN».Полныйаналог«Wakeon LAN»,толькосиспользованиембеспроводногоадаптера.

•Теперьдляотправки/приемаICMP-пакетовненужныпривилегии root.БольшеникакихSUIDна/bin/ping.

•Добавленновыйтипкеша—Cleancache,вкоторомхранятсядан- ные,которыенестрашнопотерять(могутбытьлегковосстановленыиздругогоисточника).

ОчереднойинструментотIntel’адляразработчиков

•Добавленыдрайверадлямногихновыхустройств:Microsoft Kinect,процессоровIntelследующегопоколения(IvyBridge)и новыхпроцессоровсовстроеннойграфикойAMDFusion.

Практическисразупослерелизавышелнаборпатчейдляновой версиивrt-ветке(Realtime)ядра,превращающийLinuxвОСреального времени.Предыдущаяверсияпатчейбазироваласьнаверсии2.6.33. Новаяверсиябыласильнодоработанаитеперьзатрагиваетпочтив дваразаменьшефайлов(374против690),чтопозволяетнадеятьсяна слияниеветоквобозримомбудущем.

Примечательно,чтовспискефирм,внесшихбольшевсехизмененийв3.0,напятомместесосчетомв361коммитоказалась… Microsoft.Всеэтикоммитысвязанысподдержкойсобственной технологиивиртуализацииHyper-V.Кстати,этонеединственная неожиданнаяновостьнатему«MicrosoftиLinux».Вчестьвышеупомянутогоюбилеябылустроенконкурсналучшийвидеороликпро Linux,вкоторомпринялаучастиеMicrosoft,представивсвойролик натемунепрерывноменяющихсявлучшуюсторонувзаимоотношенийMicrosoftиLinux.

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ

Можносуверенностьюсказать,чтовIT-мирепоследниелетсемь прошлиподфлагомвиртуализации.Перваясерьезнаясистемавир- туализации,появившаясявванильномядре,—KVM(Kernel-based VirtualMachine,Linux2.6.20).Болеестарая(ипокаболеепопулярная) системавиртуализацииXenполностьюинтегрироваласьвядротолькок3.0.Обеэтисистемыподдерживаюттакжеещеипаравиртуализацию(дающуюощутимоменьшийоверхед),ноKVMвлюбомслучае нуженCPUсподдержкойаппаратнойвиртуализации.

ЧтобыLinuxнормально(стабильноибыстро)работалкакгостевая ОСввиртуальныхокружениях,емунужныспециальныедрайвера. Сейчасониесть,кромеKVMиXen,такжедляVMWareиMSHyper-V.

Вядротакжевключенгипервизорlguest.ВотличиеотKVMдля работыемуненужнаподдержкаоборудованиемаппаратнойвиртуализации.ВотличиеотXenимоченьпростоуправлять.Вотличиеотобоих онсодержитвсегооколо5000строккода.Вобщем-тодлясерьезного использованияоннепредназначен:цельюегосозданиябылонаписа- ниеоченьпростогогипервизора—примерареализации.

Современемвядрепоявляетсявсёбольшевспомогательных технологий,связанныхсвиртуализацией.Однаизтаких—менеджер памятиKSM(KernelSamepageMerging),которыйпрочесываетпамять

наидентичныекускииобъединяетих.Особенноэффективенонвслучае,еслизапущенонесколькоидентичныхвиртуальныхмашин.

Наименеенакладнаявиртуализация—науровнеОС,когдавир- туальныемашиныкактаковыенеиспользуются,апростосоздается окружениессобственнымпространствомресурсовипроцессов.

СамаяизвестнаяподобнаясистемаподLinux—OpenVZ,ноонане входитвванильноеядро.Вядреестьаналог—LXC,которыйопира- етсянастандартныемеханизмы:namespaces(когдакаждыйпроцесс можетвидетьсвоеотдельноепредставлениеофайловойсистеме, запущенныхпроцессах,сетевыхнастройкахидр.)иControlGroup (дляуправленияресурсами).

БОЛЬШИЕ КОМПЬЮТЕРЫ

ВиртуализацияпозволяетзапуститьнесколькихОСнаодномкомпью- тере.Внекоторомсмыслепротивоположнаязадача—запускодной какой-тозадачинагруппесерверов(кластере).Вядро2.6добавлено многочегополезноговподдержкукластеровивообщебольшихнагруженныхсистем,убранонесколькодосадныхограничений:

•МаксимальноеколичествопроцессороввSMP-системеувеличе- нодо4096.

•Максимальноеколичествогрупп,вкоторыхможетнаходиться пользователь,увеличенос32до65536.

•Убраноограничениенапятьсимлинковвцепочке.

Серьезныекластеры,какправило,missioncritical,ичемрежеони останавливаютсяилиперезагружаются,темлучше.Однаизтехноло- гий,позволяющаяснизитьчисловыключений,—CPUиОЗУhotplug, поддержкакоторыхпоявиласьвLinux’е2.6.

Вбольшихсистемах,какправило,много-многопроцессоров (ядер),поэтомунадо,чтобыОСмасштабироваласькакможнолучше. Дляэтоговтечениевсего2.6избавлялисьоттакназываемогоBig KernelLock—технологии,котораяпоявиласьвLinux’е2.0ипозволя- лаработатьнаSMP-системах,ноустарелаинамногопроцессорных системахприводилакпадениюпроизводительности.КтемемасштабируемоститакжеотносятсятехнологииReceivePacketSteering (RPS)иReceiveFlowSteering(RFS),позволяющиераспараллеливать нагрузкупообработкетрафиканавсеCPU.

Кстати,проядра:появиласьещеподдержкапроцессоровсархи- тектуройTile,имеющихот32-хдонесколькихсотенядер.

СервернемыслимбезRAID’а.Вэтойобласти2.6тожепринеснесколькоулучшений:

14000000

12000000

10000000

8000000

6000000

4000000

2000000

0

Количествостроккодавядрерастетневероятнымитемпами

•РеализацияRAID6(когдаизмассивавыделяютсядвадискапод контрольныесуммы).

•Поддержка«RAID5reshaping»—добавлениедополнительных дисковвмассивбезнеобходимостиперестроения.

•ВозможностьпреобразованияRAID1вRAID5,RAID4вRAID5, RAID5вRAID6(иобратно).

ДобавленонескольконовыхкластерныхФС.Есливдвухсловах, токластерныефайловыесистемынужныдлякорректнойработыне- сколькихсерверов-нодсобщимвнешнимхранилищем(доступным, например,поiSCSIилиAoE).

•OracleClusterFilesystem(OCFS2)—изначальноразработаннаяи оптимизированнаядлясвоихСУБДкомпаниейOracle.

•GlobalFileSystem(GFS2)—вариант,поддерживаемыйRedHat’ом.

РаспределенныеФС,вотличиеоткластерных,используютдис- ковыересурсысвоихсерверов-нод.ОбеФСнаходятсявпроцессе активнойразработки(помеченыкакэкспериментальные),нозаслуживаютупоминанияосебе:

•POHMELFS(ParallelOptimizedHostMessageExchangeLayeredFile System)являетсяразработкойнашегосоотечественника(очем, собственно,нетруднодогадаться,исходяизназвания)ипозиционируетсякакраспределеннаяиболеебыстраязаменаNFS.

•Ceph—обрабатывающаяпетабайтыданных,обладающаявысо- койотказоустойчивостью(обеспеченнойхранениемкаждогофайла нанесколькихузлах)илегкорасширяемая(достаточнопросто добавитьновыйхост,иданныебудутперераспределенысучетом появленияновойноды).

Ещеоднавещь,появившаясяв2.6икасающаясяустройствхра- ненияданных,—DRBD,спомощьюкоторойможносинхронизировать посетидваблочныхустройства(посути,сетевойRAID1).

Другиенововведения:

•Файловаясистемаexofs,предоставляющаядоступкOSD-нако- пителям(ObjectStorageDevices).Вотличиеотобычныхнакопителей минимальнымобъектомявляетсянеблокданных,асразуобъект, содержащийнужныйфайл.Такиенакопителиещенеполучили большогораспространения,но,возможно,занимибудущее.

•Библиотекаlibataбыласерьезнопереписана—теперьподдер-

живаетNCQиhotplug.

•ПоддержкатехнологииInfiniBand,частоиспользуемойдлясвязи узловкластераипротоколаRDS(ReliableDatagramSockets), предназначенногодлявысокоскоростногообменасообщениями междуузлами.Всеэтиулучшенияпринеслисвоиплоды—врей- тингеТОП-500суперкомпьютеровмиравотужепродолжительное времяболее90%изнихработаютподуправлениемLinux’а.

МАЛЕНЬКИЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Нарынкеdesktop-системспроцессорнойархитектуройвсёясно— x86/amd64,иточка.Вмиревстраиваемыхсистемсэтимвопросом покаполныйразбродишатание—нехватитпальцев,чтобыпере- считатьвсеembedded-CPU-архитектуры.Издобавленныхв2.6можно отметить:UniCore,m68knommu,m32r,FujitsuFR-V,AtmelAVR32, MicroBlaze,S-core.Кроменовыхархитектур2.6привнесмногоулучше- нийвembeddedlinux:

•Новый,полностьюпереписанныйбеспроводнойстекивозможность работывкачествебеспроводнойточкидоступаположительноповлиялинараспространениеLinux’анадомашнихроутерах.

•ТехнологияExecute-in-placeпозволяетвыполнятькодбезпред- варительногокопированияеговОЗУ.

•ПодсистемаASoC(ALSASystemonChip)обеспечиваетлучшую поддержкуALSAнаSoC(системахнакристалле).

•UBI—что-товродеLVMдляraw-flash-чипов(которыеиспользуются вовстраиваемыхустройствах).ГлавноеотличиеотLVM—коррект- наяобработкабитыхячеек.КомпанияNokiaсоздаласпециальную файловуюсистемуUBIFS,работающуюповерхUBI-томов.

•Ещеоднафайловаясистема,специальнопредназначеннаядляис- пользованиянаFlash-накопителях,—LogFS.Сжимаетданныеперед записьюиминимизируетколичествоцикловперезаписиячейки.

•ПоддержкашиныSPIимеханизмаSDIO(SecureDigitalI/O)для подключенияустройствчерезMMC/SD-слоты(GPS-приемники, Wi-Fi-,Bluetooth-иEthernet-адаптерыимногоедругое).

•ПоддержкапротоколаCAN(ControllerAreaNetwork).Одинизпри- меров,гдеэтотпротоколактивноиспользуется,—бортоваясеть автомобиля.

•Интересноедостижение—возможностьустановитьLinuxнаSony PS3(жаль,чтоуженеактуально),NintendoWiiилиGamecube.

Говоряпроembedded-решения,нельзянеупомянутьсмартфоныи планшеты.БлагодаряGoogleAndroid’унаэтомрынкеLinuxвырываетсявлидеры.ИхотяпатчиотGoogle,используемыевAndroid’е,были удаленыизванильнойветки,ожидается,чтовближайшембудущем онитудавернутся.

ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

ДоляLinux’анаPCрастетнеособоактивно—помнениюофициаль- нойстатистики,современвыхода2.6.0колеблетсяврайоне1–2%. Нотемнеменеевядропостояннодобавляютсяновыефишки,способныеоблегчитьжизньLinuxuser’а.

Первое,чтонужноdesktop-пользователю,—этоподдержкавсего егооборудования.Вэтомместеядро2.6показалоочевидныйпрогресс (вспомни,какосторожнонужнобыловыбиратьноутподLinuxещекакихтолетпятьназад).Можноотметитьследующиеосновныемоменты:

ПРОБЛЕМА3.0

Послетогокакрелиз3.0сталпоявлятьсявдистрибутивах, выяснилось,чтомногиеприложениянеправильновоспринимают версию(например,используя«#ifdef LINUX2»илиучитываятолько числопослепоследнейточкидляопределенияверсии).Всписке проблемныхоказалосьнастолькобольшоеколичествоприложений, чтодляFedora15переименовалиLinux3.0в2.6.40,чтобыобеспечить совместимостьстакимиприложениями.

Кадризролика,созданногоMicrosoft’омвчесть20летияLinux’а

Обновленныйmenuconfig

•СерьезноулучшиласьподдержкавидеоустройствсUSBинтерфейсомблагодарявключениювядродрайверадля устройствсподдержкойUVC(UniversalVideoClass)ивключению комплектадрайверовgspcaдлявеб-камер(поддерживаетболее 230не-UVC-устройств).

•ПоддержкаUSB3.0иACPI4.0появиласьвLinux’ераньше,чемво всехдругихОС.

•Поддержкаразличныхпротоколовбеспроводнойпередачиданных:WirelessUSB,WiMAX(IEEE802.16).

•ДлявидеокартNvidiaсиламисообществанаписанновыйвидео- драйверNouveauсподдержкой3D-ускорения.

•ЗасчетвнедрениятехнологииKernelmode-setting(определение устройстввыводаинастройкарежимовихработытеперьвозложены наядро,аненадрайверXServer)виртуальныетерминалытеперьимеютнейтивныеразрешенияипереключениемеждунимипроисходит болееплавно.КтомужеслегкауменьшилосьвремязагрузкиОС.

•ПоддержкавидеокартсинтерфейсомUSBиспециальныхпере- ходников,позволяющихподключитьVGA-мониторвUSB-порт.

•Переходвhibernationивозвратизнегозначительноускорились засчетасинхронноговключения/выключениядрайверов.

•GPUswitching—возможностьналетупереключатьсямеждудву- мявидеокартаминаноутбуке.Правда,XServerвсеравнонужно будетперезапустить.

•ДобавленаподдержкаHDDссекторамибольше512байт(сейчас получаютраспространениемоделис4Кб).

•ПоддержкапротоколовPPTPиL2TP.СущественнаячастьпровайдероввРоссиираздаетпониминтернет.

•ДобавленаподдержкадатчиковпадениявHDDноутов.Приполучениисигналаотдатчикаголовкинемедленнопаркуются.

•ИнтерактивностьнадесктопеудалосьсущественноповыситьзасчетиспользованияпланировщикаCFS(CompletelyFair Scheduler)испомощьюнесложнойтехнологииавтоматической группировкизадач.

•Уделеномноговниманияуправлениюпитаниемнаноутах,что позволилонемногоснизитьэнергопотребление,восновномза счетвозможностисобратьядробезтиков(tickless),чтопозволяет процессорудольшенаходитьсяврежимеэнергосбережения.

ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ

Думаю,еслипосчитатьколичествоподдерживаемыхФС,тоLinuxтут будетвнеконкуренции.Каждыйрелизприносилиликакое-нибудь нововведение,илиподдержкукакой-нибудьновойФС.Самоекруп- ноенововведениеветки2.6вэтойобласти—внедрениетехнологии FUSE(FilesysteminUserspace).Еслиневдаватьсявподробности,то онапозволяетписатьфайловыесистемыввидеобычныхпрограмм (анемодулейядра),работающихвпространствепользователя.

Этоособенноудобнодлясозданиявиртуальныхфайловыхсистем, которыесамипосебеничегонигденехранят,апростоосуществляют трансляциювызовов.ВкачествепримератакихФСможнопривести:

•SSHFS—доступкудаленнойФСчерезSFTP.

•GmailFS—сохраняетсвоиданныеввидепочтывGmail.

•WikipediaFS—представлениестатейизWikipediaввидефайлов (которыеможноредактировать).

ЕстьтакженескольковполнереальныхФС,работающихчерезFUSE:

•NTFS-3G—самаяпопулярнаяреализацияподдержкиNTFSподLinux.

•ZFS-Fuse—реализацияФСZFS(включениеподдержкикоторойв ядроневозможноиз-занесовместимостилицензий).

ДальнейшимразвитиемидеиFUSEсталмодульCUSE,позволяющий создаватьсимвольныеустройства(напримерклавиатуруилипринтер) изпространствапользователя.Покаэтатехнологияширокогораспространениянеполучилаииспользуетсянебольшимчисломпроектов, самыйизвестныйизкоторыхэто,наверное,OSSProxy,эмулирующий OSSпутемсозданияустройств/dev/dsp,/dev/adspи/dev/mixer.

ПРЕКРАСНОЕДАЛЁКО

Кмоментувыходажурналавпечатьноваяверсиязаномером3.1уже, скореевсего,зарелизится.Внейожидаютсяследующиеполезности:

•ПоддержкаOpen-Source-CPU-архитектурыOpenRISC.

•ПоддержкаизкоробкиосновногоконтроллерадляNintendoWii— WiiRemote.

•УскорениеработывстроенноговидеоядрапроцессоровIntelпоследнегопоколения(SandyBridge).

•ОткрытыйдрайверNouveauтеперьизкоробкиподдерживает GeForce400/500.

•ЗначительныеулучшениявподдержкеIntelGMA500.Донедавнего временисподдержкойэтогочипсетабылосовсемплохо—вотличие отразработанныхIntel’омснуляжелезок,нормальныйдрайвер невозможнобылосделатьиз-заограниченийлицензионного характера,таккак,посути,IntelGMA500—этоPowerVRSGX535от ImaginationTechnologies.

Данныеслегкаустаревшие,нообщеераспределениенеизменилось: Linuxпишуткрупныекомпании

БылодобавленонескольконовыхФС:

•ext4—наследникext3.Болеебыстрый,менееподверженныйфраг- ментации,поддерживающийразделыдо1эксбибайта(260байт).

•NILFS2—журнально-структурированнаяФС,чтовпереводена человеческийязыкозначаетиспользованиедляхранениявсех данныхспециальныхлогов,новыеданныевкоторыхнеперезаписываютстарые.Основнымположительнымэффектомтакой организацииявляетсявозможностьсмонтироватьФСвсостоянии налюбойопределенныймоментвремени.

•BtrfsсоздаваласькаканалогZFSотSun(теперьOracle)иимеет практическитежефункции(снапшоты,прозрачнуюкомпрессию, оптимизациюдляработысSSDимногоедругое).ФСещеявляется экспериментальной,новближайшембудущемдолжнастабилизироваться.Многиедистрибутивыимеютпланыпоиспользованиюеепоумолчанию(напримерFedora17).

•Squashfs—read-only-файловаясистемасвысокимуровнем компрессии.Используется,какправило,наLiveCD/USB.

•Ecryptfs—какясноизназвания,этоФСсшифрованием.Работает поверхдругойФС,т.е.шифруетфайлы/каталоги,анеблочное устройствоцеликом.

Значительныйпрогресснаблюдалсятакжевобластиподдержки родныхФСдругихОС:реализованавозможностьзаписинаNTFS, чтения/записинаHFS+иHFSX(ФСMacOSX),чтения/записинаUFS2 (ФСBSD-систем).

СетевыеФСтоженеосталисьбезвнимания—реализованапод- системаFS-Cache,кеширующаялокальноданные,передаваемые посетевымФС,вродеNFS,AFSилиCIFS.Самокешированиедля пользователявыполняетсяабсолютнопрозрачно.

СЕТИ

Основноедостижениеветки2.6—поддержкаIPv6вовсехподсис- темах(netfilter,SELinux’е,сетевыхФС),атакженовыхпротоколови стандартов:

•UDP-lite(RFC3828)—оченьпохожийнаUDP-протокол,основное отличие—поврежденныепакетыснеправильнойконтрольной суммойнеотбрасываются.Длянекоторыхобластейприменения

(VoIP,потоковоговидео)битыйпакетлучше,чемничего.

•DCCP(DatagramCongestionControlProtocol,RFC4340)—про- токолсмеханизмамидляотслеживанияперегрузоквСети. Основнаяобластьприменения—там,гдепакеты,которыенеуда- етсяпередать,быстроустареваютилучшепопытатьсяпередать новые(VoIP,потоковоеаудио/видео,онлайновыеигры).

•IEEE802.11s—беспроводныеmesh-сети.Такиесетиобразуютсяиз множестваpeer-to-peer-соединенийузлов,находящихсявобласти радиопокрытиядругдруга.ТакжереализованаподдержкаспециальногопротоколамаршрутизацииB.A.T.M.A.N.(BetterApproachTo MobileAdhocNetworking),разработанногодляmesh-сетей.Кслову сказать,такиесетиужедовольнопопулярныинабираютоборотыза границей.Болееподробнуюинформациюисхемыужесуществую- щихсетейможнопосмотретьнасайтеwww.open-mesh.com.

Ещеодноинтересноенововведение—проектaccel-pptp,пред- ставляющийизсебяPPTP/PPPoE/L2TP-сервериPPTP-клиентпрямо вядре.Засчетработынауровнеядравсёэтоделоработаетбыстрои несильногрузитCPU.

БЕЗОПАСНОСТЬ

Вобластибезопасностисамоеважноенововведение—появлениераз- личныхсистемпринудительногоконтролядоступа(MandatoryAccess Control),посути,аналоговSELinux’а,носнесколькоинымиподходами:

•AppArmor—основнойконкурентSELinux’а,попалвванильное ядропозжевсехподобныхсистем(в2.6.36).Отличительнаяосо- бенность—определениеполномочийнаосновефайловогопути.

•TOMOYO—какиAppArmor,используетвсвоихправилахфайло- выепутидообъекта.ОдноизосновныхотличийотAppArmor’а— возможностьуказыватьвправилах,какимобразомбыло запущеноприложение.Например,дляинтерпретатора/bin/bash, запущенногочерезsshd,можноуказатьболеестрогиеограничения,чемдлявызванноголокально.

•SMACK(SimplifiedMandatoryAccessControlKernel)—внекото- ромродеаналогSELinux’а(тожеиспользуетметкидляобъектови субъектов),которыйпрощенастраивать.

Такжеизинтересныхвещей,касающихсябезопасности,можноотметить:

•Механизм,позволяющийразрешатьилиблокироватьподключе- ниеконкретныхUSB-устройств.

•IMA(IntegrityManagementArchitecture)—механизм,позволяю- щийисполнятьтолькофайлы,имеющиекорректнуюцифровую подпись.

•Addressspacelayoutrandomization(ASLR)—подход,прикотором вадресномпространствепроцессавсеважныеструктурырасположенывпроизвольномпорядке.Этозначительноусложняет атакитипапереполнениябуфера.

•Per-processsecurebits—возможностьповышенияпривилегий толькодляконкретногопроцесса,безраспространениянапорожденныеимдочерниепроцессы.

VARIOUS

Другиенововведенияразнойстепениполезности:

•Новыеинтерфейсыдляконфигурированияпараметровсборки ядра:makenconfig(посути,этообновленныйmenuconfig)иmake localmodconfig(вконфигвключаютсятолькозагруженныена текущемжелеземодули).

•ВсоставядравошелтестОЗУ(аналогзнаменитогоmemtest’а, длязапусканужнопростодобавитьопциюmemtestкпараметрам загрузкиядра)иотладчикkgdb.

•Fanotify—новыймеханизмдляотслеживанияизмененийв файловойсистеме,пришелнасменуустаревшимinotifyиdnotify, укоторыхбылипроблемысотслеживаниембольшогоколичества объектов.

•Теперьдлякаждогопроцессаможнопосмотреть,сколькотрафикапрошлочерезфункцииread()иwrite().

•ПоддержкаутилитыLatencyTopдляанализавремениреакции системныхоперацийиприложений. z