Seite 3: Datenträgernutzung regulieren

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Aus VMs auf Dateien und Verzeichnisse des Hosts zugreifen

Das neue Virtio-Fs stellt einen weiteren Weg zur Verfügung, über den virtuelle Maschinen (VMs) ausgewählte Dateien oder Verzeichnisse des Hosts in ihrem Dateisystem bereitstellen können. Laut den Entwicklern soll die Lösung bald in VMs eine Zugriffsperformance erzielen, die nahe an die heranreichen soll, die beim Zugriff direkt auf dem Host erzielt wird.

Die Entwickler wollen mit Virtio-Fs das Plan 9 Filesystem Protocol (p9) zugleich ausstechen und beerben, das bislang meist für das Einbinden genutzt wird. Der neue Ansatz wurde nicht von Grund auf neu entwickelt, sondern verwendet Teile des Codes von FUSE (Filesystem in Userspace) wieder. Weitere Details zum neuen Dateisystem finden sich in einem Merge-Commit-Kommentar, dem Commit mit dem Kern von Virtio-Fs und der begleitenden Dokumentation. Noch mehr Einblicke liefern die Vortragsfolien oder die Videoaufzeichnung eines kürzlich auf dem KVM Forum 2019 gehaltenen Vortrags zu Virtio-Fs:

VM-Images schnell für neue Systeme duplizieren

Das neue Device-Mapper-Target Dm-Clone kann in Sekundenschnelle einen Klon eines Device-Mapper-Volumes anlegen, der sofort nutzbar ist und die Daten nach und nach im Hintergrund vervielfältigt. Die Funktion ist dazu gedacht, um auf die Schnelle eine lokale VM auf Basis eines im Netz liegenden VM-Datenträger-Images zu erzeugen. Darüber hinaus gab es beim Device Mapper noch einen Schwung kleinere Optimierungen und Verbesserungen.

IO-Uring erhielt allerlei Feinschliff (u.a. 1, 2, 3). Das verbessert die Performance des modernen und jüngst bei Linux 5.1 integrierten IO-Interface für asynchrone Datenträgerzugriffe und rüstet zugleich eine Timeout-Funktion nach. Einige weitere seit der Einführung von IO-Uring vorgenommene Verbesserungen hat der zuständige Entwickler jüngst in einem Dokument zusammengefasst.

Storage-Treiber für neue MACs; Windows-Shares als Root-Dateisystem

Google-Entwickler haben Fs-Verity eingebracht, mit dem sich die Integrität von Dateien in schreibgeschützten Ext4- und F2FS-Dateisystemen sicherstellen lässt. Das soll offenbar bei Android zum Einsatz kommen, um das Basissystem vor Modifikationen zu schützen. Details zum Ansatz erläutern einige Commits von Fs-Verity (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), die begleitende Dokumentation und der LWN.net-Artikel "Yet another try for fs-verity".

Ab Linux 5.4 kann der Kernel endlich auch die NVMe-Datenträger ansprechen, die Apple in seine seit 2018 eingeführten Systeme einbaut. Die dazu nötigen Änderungen entstanden per Reverse Engineering; sie waren unter anderem nötig, weil Apples NVMe-Implementierung einige Macken hat, die der normalerweise generische NVMe-Treiber jetzt mit einer Soderbehandlung abfängt (u. a. 1, 2).

Über den neuen Kernel-Parameter cifsroot= kann man den CIFS-Code jetzt anweisen, beim Start eine Samba- oder Windows-Freigabe als Root-Dateisystem einzubinden.

Datenintegrität sicherstellen, Android-Dateisystem und Case Insensitivity

Unter den Änderungen an F2FS waren welche, durch die das für simple Flash-Datenträger entwickelte Dateisystem fortan die Groß- und Kleinschreibung per Casefolding ignorieren kann, wie es Ext4 jüngst bei Linux 5.2 gelernt hat.

Das Read-only-Dateisystem EROFS, das Huawei bei einigen Android-Geräten statt Squashfs verwendet, ist weiter gereift; dadurch konnte EROFS jetzt den Staging-Bereich hinter sich lassen, in dem Code mit bekannten Qualitätsmängeln im Rahmen der normalen Entwicklung auf Vorderman gebracht wird. Dieser Aufstieg war genau wie die Aufnahme des exFAT-Codes sehr umstritten, wie der LWN.net-Artikel "On-disk format robustness requirements for new filesystems" erläutert.

Die Linux-Entwickler sind zudem zahlreiche Design-Schwächen in der Infrastruktur Fs-Crypt angegangen, mit der Ext4 und F2FS Dateien verschlüsseln können (u. a. 1, 2, 3, 4, 5).

Einige weitere relevante Änderungen rund um Storage-Support und Dateisysteme nennen die Kommentare, die sich in den wichtigsten Merge Commits der Subsysteme Block Layer (1, 2, 3), Btrfs, Ceph, CIFS/SMB, Ext4, FUSE, GFS, Libnvdimm, NFS, NFSd, SCSI, VFS (Y2038) und XFS (1, 2) finden.