第8章 カーネル

Red Hat Enterprise Linux 7.0 には、数多くの新機能を提供する kernel バージョン 3.10 が同梱されています。これらの中の最も注目すべき機能は以下になります。

大きなサイズのクラッシュカーネルのサポート

Red Hat Enterprise Linux 7.0 は、大規模なメモリー (最高 3TB) を持つシステムでの kdump クラッシュダンプの仕組みをサポートします。

複数の CPU をサポートするクラッシュカーネル

Red Hat Enterprise Linux 7.0 は、複数の CPU をサポートするクラッシュカーネルの起動を可能にします。この機能は、テクノロジープレビューとしてサポートされています。

Swap メモリーの圧縮

Red Hat Enterprise Linux 7.0 は、新機能の Swap メモリー圧縮を導入しています。Swap 圧縮は、frontswap のシンバックエンドである zswap として実行されます。swap メモリー圧縮技術を使用することにより、大幅な I/O 削減とパフォーマンスの向上を確実に実現できます。

NUMA 対応のスケジューリングおよびメモリーの割り当て

Red Hat Enterprise Linux 7.0 では、NUMA (Non-Uniform Memory Access)　によってシステム上のパフォーマンスを改善するため、カーネルが同じシステム内の NUMA ノード間のプロセスとメモリーを自動的に再配置します。

APIC の仮想化

APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) レジスターの仮想化は、仮想マシンモニター (VMM) の割り込み処理を改善する新規プロセッサーのハードウェア機能の利用によってサポートされます。

カーネルに組み込まれた vmcp

Red Hat Enterprise Linux 7.0　では、vmcp カーネルモジュールがカーネルに組み込まれています。これにより、vmcp デバイスノードが常に存在することになり、ユーザーは vmcp カーネルモジュールを最初にロードせずに、IBM z/VM ハイパーバイザー制御プログラムのコマンドを送信することができます。

ハードウェアエラーのレポートメカニズム

現在、Linux のハードウェアエラーのレポートメカニズムには問題があります。その主な原因として、各種のツール (mcelog および EDAC) がエラーイベントを報告するために異なるツール　(mcelog、edac-utils、および syslog など) と共に異なるメソッドを使って異なるソースからエラーを収集することにあります。
ハードウェアエラーレポートの問題は、以下の 2 つの部分に分けることができます。
  • 複数の異なるエラーデータ収集メカニズムにより、さまざまなデータの収集が行なわれ、収集したデータが重複していることもある。
  • 複数の異なるツールを使うことで異なるタイムスタンプの付いた異なるロケーションにあるデータが報告されるが、これがイベントの関連付けを困難にする。
Red Hat Enterprise Linux 7.0 における HERM (Hardware Event Reporting Mechanism) の目的は、異なるソースからのエラーデータの収集を統一し、単一ロケーションのユーザースペースにエラーイベントを順次に報告することにあります。Red Hat Enterprise Linux 7.0 の HERM は、新規のユーザースペースデーモンの rasdaemon を導入しています。これにより、カーネルトレーシングインフラストラクチャーから、RAS (Reliability, Availability, and Serviceability) のすべてのエラーイベントがキャッチされ、これらのログが記録されます。また、Red Hat Enterprise Linux 7.0 の HERM は、エラーを報告するツールを提供してバーストエラーやスパースエラーなどの異なるタイプのエラーを検出することができます。

DynTick の完全サポート

nohz_full ブートパラメーターは、CPU ごとに nr_running=1 設定が使用される際にティック (tick) が停止すると、元のティックレス (tickless) カーネル機能を追加ケースに拡張します。つまり、CPU の実行キューには単独の実行可能なタスクが置かれます。

カーネルモジュールのブラックリスト化

Red Hat Enterprise Linux 7.0 に同梱の modprobe ユーティリティーにより、ユーザーは、インストール時にカーネルモジュールのブラックリストを作成できます。モジュールの自動ロードをグローバルで無効にするには、以下のコマンドを実行します。 
modprobe.blacklist=module

動的なカーネルのパッチ適用

Red Hat Enterprise Linux 7.0 は、動的カーネルパッチマネージャーの kpatch をテクノロジープレビューとして導入しています。kpatch により、ユーザーは、再起動せずにカーネルにパッチを動的に適用するために使用できるバイナリーカーネルパッチのコレクションを管理できます。

Emulex ocrdma ドライバー

Emulex ocrdma ドライバーがテクノロジープレビューとして Red Hat Enterprise Linux 7.0 に組み込まれています。このドライバーは、特定の Emulex アダプターを介してリモートの直接メモリーアクセス (RDMA) 機能を提供します。

dm-era ターゲット

Red Hat Enterprise Linux 7.0 は、テクノロジープレビューとして dm-era デバイスマッパーターゲットを導入しています。dm-era は、「era」と呼ばれるユーザーが定義する期間内にどのブロックに書き込みが行なわれたかについて追跡します。それぞれの era ターゲットインスタンスは、現在の era を、単調に増加する 32 ビットカウンターとして維持します。このターゲットにより、バックアップソフトウェアは最終バックアップからどのブロックが変更したかを追跡できます。さらに、ベンダースナップショットにロールバックした後にキャッシュの整合性を回復するため、キャッシュのコンテンツを部分的に無効化することを許可します。dm-era ターゲットは、主として dm-cache ターゲットとペアになることが予想されます。