اگر مرتباً داده‌های خود را با درایوهای خارجی بین ویندوز و لینوکس جابه‌جا می‌کنید، سرعت انتقال شما همین حالا جهشی بزرگ داشته است. لینوس توروالدز در مسیر سفر به بمبئی برای اجلاس متن‌باز هند، انتشار هسته‌ی لینوکس ۷.۱ (Linux kernel 7.1) را اعلام کرد؛ نسخه‌ای که در آن یک درایور بومی NTFS معرفی شده است که با سیستم فایل مایکروسافت به عنوان یک شهروند درجه‌یک برخورد می‌کند.
این نسخه تنها چند ماه پس از لینوکس ۷.۰ منتشر شد که تغییرات گسترده‌ای در شبکه و سیستم فایل داشت. نسخه ۷.۱ روند متمرکزتر کردن لینوکس بر سخت‌افزارهای مدرن را ادامه می‌دهد تا امنیت و کارایی کلی سیستم را بالا ببرد.
برای سال‌ها، کاربران لینوکس به درایورهای قدیمی مانند NTFS-3G (که بر پایه FUSE بود) یا درایور NTFS3 که توسط شرکت Paragon ارائه شده بود، وابسته بودند. این درایورها اغلب با مشکل خرابی داده‌ها مواجه می‌شدند. طبق اعلام توروالدز، این پیاده‌سازی جدید که او آن را «رستاخیز NTFS» می‌نامد، از مسیرهای قدیمی buffer_head فاصله گرفته و به زیرساخت‌های مدرن iomap و folios منتقل شده است. این تغییر باعث می‌شود سیستم در مواجهه با حجم بالای داده‌های موازی (Parallel I/O)، رفتاری پیش‌بینی‌پذیرتر داشته باشد و مدیریت خطاها بهبود یابد.
به گزارش نام‌جای جئون (Namjae Jeon)، توسعه‌دهنده این بخش، بیشترین سود حاصل از این تغییر در محیط‌های چندرشته‌ای (Multi-threaded) دیده می‌شود. در حالی که سرعت نوشتن تک‌رشته‌ای بهبود اندکی داشته، اما سرعت نوشتن چندرشته‌ای بین ۳۵٪ تا ۱۱۰٪ نسبت به درایورهای قبلی سریع‌تر شده است. همچنین، گزارش شده است که زمان لازم برای شناسایی (Mount) یک درایو ۴ ترابایتی NTFS اکنون تقریباً چهار برابر سریع‌تر از قبل است.
فراتر از سیستم فایل، لینوکس در حال سخت‌تر کردن مرزهای امنیتی خود است. هسته ۷.۱ قابلیت تحویل منعطف بازگشت و رویداد (FRED) اینتل را به‌صورت پیش‌فرض در پلتفرم‌های پشتیبانی‌شده فعال کرد. FRED یک مکانیزم سخت‌افزاری برای مدیریت ورود و خروج در حالت‌های دارای دسترسی بالا است؛ مواردی مانند استثناها (Exceptions)، وقفه‌ها (Interrupts) و فراخوانی‌های سیستمی (System Calls).
با انتقال به FRED، جداسازی بین جریان‌های کنترلی کاربر و هسته پاک‌تر می‌شود. این کار وابستگی به پشته‌های قدیمی و پیچیده‌ای را که طی سال‌ها ناامن شده بودند، کاهش می‌دهد. این تغییر باعث کاهش سربار پردازشی در مدیریت رویدادهای پرتکرار شده و نویدبخش یک ساختار امنیتی محکم‌تر است.
در کنار FRED، پشتیبانی از جداسازی فضای آدرس خطی (LASS) اینتل نیز اضافه شده است. LASS نحوه دسترسی کدها به مناطق مختلف فضای آدرس خطی را محدود می‌کند. با اعمال یک تقسیم‌بندی سخت‌گیرانه‌تر بین مناطق کد و داده، اکسپلویت کردن آسیب‌پذیری‌های مربوط به فساد حافظه (Memory-corruption) یا کنترل جریان (Control-flow) برای مهاجمان به‌شدت دشوار می‌شود.
پشتیبانی سخت‌افزاری و بهینه‌سازی
این به‌روزرسانی اکوسیستم را برای نسل بعدی تراشه‌ها و شبکه‌های پرسرعت آماده می‌کند:
- AMD Zen 6: شناسه‌های جدید، قلاب‌های تنظیم (Tuning hooks) و راهکارهای رفع خطا (Errata workarounds) برای پردازنده‌های آینده EPYC و Ryzen اضافه شده تا لینوکس در لحظه عرضه این سخت‌افزارها به بازار آماده باشد.
- زیرسیستم رمزنگاری (Crypto Subsystem): بازنگری در این بخش باعث بهینه‌سازی پیش‌فرض در مسیرهای حساس (Hot paths) مانند VPNها، پشته‌های TLS، ذخیره‌سازی توزیع‌شده و سیستم‌های فایل رمزگذاری‌شده می‌شود.
- سخت‌افزارهای اینتل: در حالی که FRED برای سخت‌افزارهای جدید است، کارهای انجام شده در نسخه ۷.۱ لینوکس را در موقعیتی قرار می‌دهد تا در آینده از ویژگی‌های معماری مشابه در سایر تولیدکنندگان سخت‌افزار نیز بهره ببرد.
پاکسازی تهاجمی میراث قدیمی
البته این پیشرفت به قیمت حذف پشتیبانی از سخت‌افزارهای قدیمی تمام شد. لینوکس ۷.۱ رسماً پشتیبانی از پردازنده‌های Intel 486 و سایر نسخه‌های اولیه x86 را متوقف کرد. توسعه‌دهندگان و نگهبانان هسته از مدت‌ها پیش این حرکت را پیش‌بینی کرده بودند، زیرا اکثر توزیع‌های اصلی پیش از این خط پایه خود را به x86-64 یا i586 منتقل کرده بودند.
بیش از ۱۴۰ هزار خط کد قدیمی از پایگاه کد حذف شده است. این پاکسازی گسترده شامل موارد زیر است:
- حذف کامل پشتیبانی از CPUهای Baikal.
- حذف مجموعه‌ای از درایورهای منسوخ PCMCIA.
- حذف درایورهای شبکه قدیمی و به‌روز نشده.
این اقدام تهاجمی، سطح حمله (Attack Surface) را با حذف مسیرهای کدی که بسیار قدیمی بودند و به‌ندرت تست می‌شدند، کاهش می‌دهد. همچنین با رها کردن سخت‌افزارهایی که دیگر در محیط‌های تولیدی وجود ندارند، نگهداری بلندمدت هسته برای توسعه‌دهندگان آسان‌تر می‌شود. اگرچه علاقه‌مندان به سخت‌افزارهای قدیمی (Retro-computing) همچنان می‌توانند از هسته‌های قدیمی‌تر استفاده کنند، اما نسخه ۷.۱ خط کشیده‌ای میان سخت‌افزارهای تولیدی مدرن و قطعات موزه‌ای می‌کشد.
برای کاربر عادی، این تغییرات تا زمانی که یک درایو ویندوزی را متصل نکند، نامرئی است. اما برای اپراتورهای دیتاسنتر و تولیدکنندگان تجهیزات اصلی (OEMs)، ارزش واقعی در وضعیت امنیتی بهبودیافته، پشتیبانی از پلتفرم‌های جدید و آمادگی برای تراشه‌های Zen 6 و Intel-FRED نهفته است.
منتظر عرضه این هسته در توزیع‌های بزرگی مانند اوبونتو و فدورا باشید تا ببینیم آیا این جهش در سرعت NTFS به عملکرد واقعی در دسکتاپ تبدیل می‌شود یا خیر.
گفتگو