Linux 7.1 mit neuem NTFS und FRED erschienen

Dieses Mal etwas früher als gewohnt, erschien der neue Kernel Linux 7.1 bereits auch in unseren Breiten noch am Sonntag gegen 17:00 Uhr und nicht erst in den frühen Morgenstunden des Montags. Was Uneingeweihten ein extrem „glattes“ Release suggeriert, hatte einen ganz anderen banalen Grund. Linus Torvalds hielt sich in einer anderen Zeitzone auf, in der es bereits Sonntagnachmittag war. Daher führte er den Release zur „gewohnten Zeit – nur nicht in der regulären Zeitzone“ aus.

Neben einigen Neuerungen wie ein neuer NTFS-Treiber oder die Nutzung von Intel FRED zur Leistungssteigerung, macht sich der Einsatz von künstlicher Intelligenz im Entwicklungsprozess bemerkbar.

NTFS reloaded – erneut?

Bereits in 2021 mit dem Release von Linux 5.15 erhielt der Kernel einen frischen Treiber für Microsofts NTFS-Dateisystem. Dieser von der Paragon Software GmbH beigesteuerte Treiber ntfs3 schien die geeignete Lösung für das Arbeiten mit Windows-Datenträgern zu sein.

Bis dato hatte der Kernel selbst lediglich einen Treiber namens ntfs für rein lesenden Zugriff in petto. Für Schreibzugriff konnten die Anwenderinnen und Anwender lediglich auf den FUSE-Treiber (Filesystem in USErspace) ntfs-3g zurückgreifen. Der krankte aber an unvollständiger Kompatibilität mit der NTFS-Spezifikation und konnte nach Abstürzen Dateisysteme beschädigt zurücklassen. ntfs3 hingegen war ein waschechter Kernel-Treiber (kein FUSE) und konnte lesend und schreibend auf NTFS zugreifen. Er setzte die volle NTFS-Spezifikation 3.1 um; inklusive Unterstützung unter anderem für Access Control Lists (ACL), erweiterte Attribute, Kompression und das wichtige Journaling-Replay.

Obwohl ntfs3 im Grunde das lieferte, was das Nutzerherz begehrt, und eine gute Basis zum Weiterentwickeln bot, liefert Linux 7.1 einen weiteren Treiber für das Dateisystem aus Redmond. Die Unzufriedenheit mit der Entwicklungsgeschwindigkeit und der Wartung von ntfs3 war so groß, dass der neue Treiber trotzdem den Weg in den Mainline-Kernel fand.

Standards nutzen

Der neue NTFS-Treiber ist eine moderne grundlegende Neuimplementierung als Kernel-Treiber. Da der ursprüngliche alte „nur lesen“-Kernel-Treiber in Linux 6.9 entfernt wurde, erhält der neue Treiber nun den Namen des alten: ntfs. Anders als der alte Treiber bietet der Neue native Schreibunterstützung im Kernel. Eine zentrale technische Änderung ist der Umstieg auf iomap. Eng damit verbunden ist der Verzicht auf buffer_head-basierte Pfade. Stattdessen nutzt der Treiber Folios, also die modernere Speicherverwaltungsabstraktion des Kernels.

Für Schreibzugriffe implementiert der neue Treiber „Delayed Allocation“. Zum Treiber gehört außerdem eine begleitende Userspace-Programmsammlung. Die Aufnahme in den Mainline-Kernel ist mit Linux 7.1 erfolgt. Der produktive Einsatz von ntfs wird von einem vollständigen und funktionsfähigen Journaling abhängen.

Right said FRED

Linux 7.1 aktiviert Intels „Flexible Return and Event Delivery“ (FRED) auf unterstützten x86_64-Systemen standardmäßig. FRED modernisiert einen der empfindlichsten Bereiche der x86-Architektur, nämlich den Übergang zwischen Benutzer- und Kernelmodus sowie die Behandlung von Interrupts, Exceptions und anderen Ereignissen. Technisch ersetzt FRED klassische Kontrollflussübergänge über die Interrupt Descriptor Table (IDT) und Rückkehrpfade über IRET durch neue, spezialisierte Mechanismen.

Für den Linux-Kernel bedeutet FRED allerdings nicht nur das Setzen eines CPU-Flags. FRED verspricht niedrigere Latenzen bei Systemaufrufen, Interrupts und Exceptions und reduziert zugleich alte x86-Sonderfälle im Entry-Code.

AI – Fluch und Segen?

Bei Linux 7.1 kamen AI-gestützte Werkzeuge zum Einsatz, um Bugs zu finden, Patches vorzubereiten, Code-Reviews zu unterstützen und sicherheitsnahe Probleme in alten oder wenig beachteten Codepfaden aufzuspüren. Gleichzeitig zeigte Linux 7.1 die Schattenseite: Linus Torvalds kritisierte eine Flut von AI-generierten Bugreports, die die Security-Liste nahezu unbeherrschbar gemacht habe.

Die Kernel-Community reagierte pragmatisch mit strengeren Regeln für Transparenz und Verantwortlichkeit. AI-unterstützte Beiträge sollen über Assisted-by: gekennzeichnet werden. Die wichtigste Lehre aus dem AI-Einsatz in Linux 7.1 lautet: AI kann im Kernel-Projekt produktiv sein, wenn sie menschliche Analyse ergänzt.

Neues rein, Altes raus

Knapp die Hälfte der Code-Änderungen und -Neuerungen in Linux 7.1 entfallen auf die Pflege von Treibern. Gleichzeitig beginnt der Kernel, sehr alte x86-Altlasten loszuwerden. IPv6 verliert den Status als nachladbares Modul; es ist nun entweder fest im Kernel enthalten oder vollständig deaktiviert.

BPF bleibt ein Schwerpunkt. io_uring kann nun BPF verwenden, um die zentrale Dispatch-Schleife zu ersetzen. In der Speicherverwaltung wurde der alte Swap-Map-Code entfernt.

Linux 7.1 bringt kein neues, revolutionäres „Killer-Feature“. Viele kleine Verbesserungen und ein Zuwachs an Treibern lassen mehr auf ein Wartungsrelease schließen. Der neue Kernel steht wie üblich unter kernel.org zum Download bereit.

(dmk)