O Kernel é um componente essencial do Sistema Operacional, muitas vezes encarado como "O cérebro do S.O". Na verdade ele é o grande responsável por fazer a interação entre as camadas de hardware e software. Traduzindo, é o Kernel que gerencia os recursos do sistema e permite que os programas façam uso deles.

Basicamente o kernel começa a funcionar assim que o computador é ligado; nesse momento ele inicia a detecção de todo o hardware indispensável ao funcionamento da máquina (placa de vídeo etc). O Sistema Operacional é carregado em seguida espera que o usuário faça seu login, feito isso o Kernel passa a administrar as principais funções dentro do S.O.: isso inclui o gerenciamento da memória, dos processos, dos arquivos e de todos os dispositivos.

Dessa forma o Kernel pode ser descrito como um grande organizador: é ele o responsável por garantir que todos os programas terão acesso aos recursos de que necessitam (memória RAM, por exemplo) simultaneamente, fazendo com que haja um compartilhamento concorrente - mas sem oferecer riscos à integridade da máquina.

Lançado o Kernel 2.6.35

No dia 01 de agosto de 2010, Linus Torvalds enviou um email para a comunidade Linux anunciando a versão estável do Kernel 2.6.35. O apoio de grandes empresas como Intel, AMD e Google tem produzido bons resultados. Das inúmeras novidades, irei destacar apenas as seguintes mudanças:

1. Divisão transparente de carga de rede entre CPUs;
2. Melhorias diversas na rede;
3. Melhorias no BTRFS;
4. Melhoramentos gráficos;
5. Concatenação de memória;
6. Virtualização;
7. Frequência de CPUs;
8. Raid Linux.

Vamos saber mais sobre cada uma dessas mudanças.

Divisão transparente de carga de rede ente CPUs

Em parceria com o Google, o kernel do Linux oferece duas novas funções chamadas de Receive Packet Steering (RPS) e Receive Flow Steering (RFS) que têm por objetivo dividir o processamento dos pacotes de redes entre os processadores disponíveis no sistema. Em testes iniciais de desempenho, esta mudança produziu ganhos de até 17% em transferência de grandes volumes. Com o aumento constante da banda das redes de datacenters e provedores, otimizações como esta são sempre muito bem-vindas.

Melhorias diversas na rede

Além da divisão de carga ser feita de modo paralelo, aproveitando todas as CPUs presentes no sistema, foram adicionadas algumas melhorias ao suporte de IPV6, tunelamento (L2TP versão 3) e roteamento de pacotes nesta versão do kernel.

Melhorias no BTRFS

Para quem não sabe o que é BTRFS (lê-se Better FS), ele é um sistema de arquivos que utiliza o princípio Copy on Write, e que tem produzido grande euforia entre membros da comunidade Linux, pois, em alguns casos oferece ganhos de desempenho sensíveis frente a sistemas tradicionais, como o EXT4 ou XFS. Algumas distribuições voltadas para o consumidor final já anunciaram que a migração para este sistema será feita nas próximas versões, como o Ubuntu e o Meego (este já disponível para download).

Este sistema de arquivos tem suporte desde a versão 2.6.29 do kernel Linux. A novidade agora é que foi adicionado suporte para I/O direto, ou seja sem passar pelo cache do disco, uma técnica muito usada em softwares de grande porte que fazem seu próprio cache, como grandes bancos de dados por exemplo.

Melhoramentos gráficos

O suporte a decodificação de vídeo em alta definição no formato H264 presente no chipset Intel G45, agora está presente no kernel Linux. Para os usuários de placas AMD/ATI foi adicionado suporte inicial ao gerenciamento de energia das Radeon, além de implementar novas funções necessárias para o suporte das GPUs Evergreen.

Concatenação de memória

Foi adicionado um mecanismo que permite a concatenação de blocos fragmentados de memória. Com este recurso, a alocação de grandes blocos de informação se tornará mais fácil para o sistema, uma vez que este enxergará apenas um grande bloco vazio disponível para seu uso.

O mecanismo funciona através de dois scanners, um deles monitora blocos de memória usados e que podem ser movidos, e o outro procura por espaços livres no final que podem receber as informações a serem movidas. Este sistema não ficará ativo o tempo todo, será carregado principalmente quando o sistema encontrar dificuldades para alocar informação na memória.

Virtualização

A virtualização completa de um hardware é uma das abordagens usadas por hypervisors. O problema é que algumas requisições de I/O, como placas de rede e o acesso ao HD, poderiam apresentar melhor desempenho se fossem passadas diretamente ao hardware, ao invés de serem processadas pelo hipervisor. O Virtio é um padrão para virtualização de placas de rede e acesso ao HD, no qual a máquina virtual sabe que está hospedada em um hardware compartilhado e colabora com o sistema hospedeiro, aumentando o desempenho como um todo.

Nesta versão do kernel, foi adicionado o ioctl para discos rígidos, um recurso que aumentará o desempenho de máquinas virtuais que fazem muito acesso ao disco, como no caso de um banco de dados. Também foram adicionados alguns recursos ao Kernel-base Virtualization Machine (KVM) do Linux, como o SVM que permite a melhor execução de máquinas virtuais do Windows Seven 64 bits.

Frequências das CPUs

Os processadores AMD Bulldozer contarão com um recurso de aumento automático da frequência individual dos núcleos de processamento (cores) quando estiverem em uso intenso. O Kernel 2.6.35 traz suporte nativo a esta nova função, e para os novos processadores Intel Atom e Core i3, i5 e i7, a novidade é o suporte nativo e otimizado no driver cpuidle.

Raid Linux

A migração de unidades RAID agora pode ser feita de várias maneiras:

• Raid 0 para Raid 4 e 5;
• Raid 4, 5 e 10 para Raid 0;
• Raid 5 para Raid 4.

Referências

Fontes de pesquisa:

• Revista PC&CIA 2010-Nº 92 Ano 8;
• http://www.baixaki.com.br/info

Para obter um novo Kernel acesse http://www.kernel.org, você pode baixar a versão mais recente, onde poderá encontrar tanto a versão instável (sendo ímpar o 2º número da versão, como em 2.5.x), quanto a versão estável (sendo par o 2º número da versão, como em 2.6.x).

Este artigo apresenta de forma resumida algumas das várias mudanças do Kernel Linux.

Agradeço a todos pela atenção.

Viva o Linux, porque nós amamos a Liberdade!

[1] Comentário enviado por albfneto em 26/10/2010 - 17:22h:

estou usando kernel 35, nas minhas distros.

uma alteração visível, e a distribuição de tarefas, automática entre os dois núcleos de meu
processador athlon, ele aparece como uso, ex. 10 % de um e 20 de outro, ao invés de 15 e 15 % como nos antigos kerneis, embora meu processador não seja Bulldozer.

a performance geral também é melhor do que nos kerneis antigos.

[2] Comentário enviado por stack_of em 26/10/2010 - 20:03h:

Melhorias no kernel são muito bem vindas.
Estou com o 2.6.35.7 mas não notei diferença alguma. Em servidores de alta concorrência deve ser visível.

[3] Comentário enviado por annakamilla em 26/10/2010 - 23:44h:

fico imginando eu rodando slackware nesse kernel, tomara que algum dia a minha placa de rede marvell volte a viver

[4] Comentário enviado por kleitonk em 27/10/2010 - 02:11h:

Uso o Slack 13.1 64 bits com o kernel 2.6.35.7 e também não vi mudanças aparentes, talvez com um uso mais robusto seja perceptível.

[5] Comentário enviado por joaocagnoni em 27/10/2010 - 10:44h:

Resumindo: nada de novo.

[6] Comentário enviado por Mat0 em 27/10/2010 - 10:48h:

Cara otimas informações. Obrigado. :)

[7] Comentário enviado por Thalysson S em 28/10/2010 - 03:53h:

Agradeço pelos comentários de todos. Algumas destas novidades podem realmente serem vistas somente com a utilização de alguns serviços específicos. Se não é possível perceber assim tão fácil, isso não quer dizer que não existe mudanças, pois assim não seria necessário lançar um novo kernel. Fico grato pela atenção de todos. :)


Abraços.

[8] Comentário enviado por kobushi em 28/10/2010 - 11:15h:

Grandes chances da próxima versão LTS do Ubuntu utilizar o BTRFS!

[9] Comentário enviado por bakunin em 28/10/2010 - 12:12h:

Não sei se essa modernidade vleoz vale tanto a pena, inclusive para o Linux.
Se o mundo andasse mais devagar não seria nada ruim.
O pessoal profissinal high tech comemora e o pessoal de desktop sifu.

O Tio Bill anda com o pé no freio e dá tempo para a gente ir se acostumando com a novidade, e ainda tem o back
compatibility para ajudar a gente enjoar do velho e clamar pelo novo.

O Linux não dá a mínima importância ao back-compatibility, meu velho vmware-player não instala no Ubuntu 10.10
Minha velha máquina virtual XP, que foi preparada com cuidado quando defenestrei o Vindows não funciona mais.

Não se se aprendo o tal KVM, ou se compro um Vindous Sete.

[10] Comentário enviado por albfneto em 28/10/2010 - 16:02h:

eu acho que as novidades, não obrigatóriamente precisem ser usadas, pode-se não atualizar tanto, eu gosto de rolling release e bleeding edge, mas
é preferência pessoal, porisso linux é legal, que gosta usa debian conservador, e quem gosta, se quiser usa Debian SID...!

[11] Comentário enviado por joaocagnoni em 28/10/2010 - 16:54h:

Nicolo, o que você quis dizer com "não sei se modernidade vale a pena"? É loucura isso, nosso mundo vive de novidades. É o que faz as pessoas trabalharem todos os dias: evolução. E o Linux não está nada de evoluído ultimamente, esta é a minha crítica.

Em meados de 2000 o Linux era um sistema muito superior aos outros, e infelizmente ele tem perdido este posto, se tornado um sistema com poucas inovações, ficando atrás do Windows e principalmente do OSX. Não digo em quantidade de usuários que usam, e sim de usabilidade.

[12] Comentário enviado por oestlinux em 28/10/2010 - 17:00h:

Em breve com certezavou testar e verificar essas vantagens de perto

[13] Comentário enviado por mcnd2 em 28/10/2010 - 21:08h:

Estava usando o "35" no Arch, mas não tive muito tempo pois formatei o partição não ficando muito tempo com ele, mais logo estarei novamente e vou ver se noto as novidades.

Se a tecnologia anda muito rápido de um lado, anda muito lento de outro. Por que não cuidamos adequadamente de nossos lixos prejudiciais a todos nós e ao meio ambiente com novas tecnologias de reciclagem rápida para vermos resultados rápidos? Por que não usamos muito mais a tecnologia na prevenção de desastres naturais como o TSUNAMI que arrasou a Indonésia de ontem pra hoje?

Nós pensamos muito no hoje e esquecemos de pensar mais e mais ainda no amanhã... como todo esse nosso lixo eletrônico espalhado mundo afora descartados inadequadamente ao meio ambiente!

[14] Comentário enviado por pink em 30/10/2010 - 13:58h:

Amei seu artigo, muito bem escrito... Esse ainda é o primeiro... imagino os próximos...
Já uso 2.6.35... não senti diferença... mas atualizações são sempre bem vindas, ainda mais se tratando de kernel...
Bjos

[15] Comentário enviado por Thalysson S em 30/10/2010 - 14:12h:

Ah valeu mesmo pink. Pois é o primeiro de muitos hehe. Ainda preciso melhorar muito, mas vamos que vamos !

Bjos

[16] Comentário enviado por tuxal em 02/11/2010 - 14:11h:

Ótimo artigo. Tenho o 2.6.35 e também não vi tanta diferença, acho que só em alguns casos dá para perceber as mudanças. Mas valeu pelo aritgo, muito bom.

Continue assim.

Abraços

[17] Comentário enviado por bakunin em 03/11/2010 - 10:30h:

joaocagnoni,
Você tocou no mesmo assunto. Modernidade e novidades não significam necessáriamente evolução. O Linux anda cheio de novidades e não sei se contém o mesmo quinhão de evolução.
O kernel a partir de 2.6.34 não consegue montar a partição criptografada. Criei uma nova e não monta do mesmo jeito. O Cryptsetup funciona, mas o mount e o mapper parece que não conversam mais. Se mudaram não avisaram. (Vale para o Knoppix, Mint Debian, e ubuntu).

Há um esforço do www.kernel.org para atender às demandas corporativas , leia-se servidores. Vá lá que este ramo é fundamental para um sistema que é afeito a servidores por DNA, mas acho que os desktops andam meio para a lateral.
As distros não estão cuidando dos acessórios e ferramentas no nível do teste. A velocidade de rolagem está aumentando, puxados pelo Ubuntu e o tempo dedicado a testes está diminuindo.

O Slackware tentou segurar a onda e anda de IBOPE abaixando.

A versão do kernel continua rolando rápido, sem timing. Tá na cara que nesta corrida maluca vão priorizar algo e arrastar o resto.
Parece que há uma disritimia entre o kernel e as distros.

[18] Comentário enviado por marquinhos1875 em 03/11/2010 - 15:31h:

Go go linux dodho
meus servidores linux bombam com os novos recursos

[19] Comentário enviado por avner em 03/11/2010 - 22:22h:

Parabens Thalysson,
ficou massa o artigo
flw

[20] Comentário enviado por Thalysson S em 03/11/2010 - 22:37h:

Ah valeu avner. Tem várias coisas para melhorar, mas vamos que vamos.

Abraços

[21] Comentário enviado por joaocagnoni em 04/11/2010 - 12:20h:

O Ubuntu é a esperança do Linux. Apesar de estar meio fraquinho ainda, ele é relativamente novo, e tem muito caminho pela frente ainda. A questão é: para o usuário final, o linux em geral é fraco se comparado a outros SO's. Eu torço para um dia ele ser melhor, mas hoje não é.