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Kernelwelt

Der Austausch der Compiler-Suite bleibt nicht die einzige Umstellung in der neuen FreeBSD-Version, auch neue Features kommen hinzu. So erhält FreeBSD 10 einen sogenannten Tickless Kernel [4]: Ein normaler Kernel, wie ihn die FreeBSD-Versionen bis einschließlich 9.2 eingesetzt haben, hört auf sogenannte Events (Ereignisse). Sie lösen beispielsweise Lese- und Schreiboperationen auf die Festplatte aus. Um eine solche Unterbrechung zu handhaben, speichert das System den Zustand der CPU, um nach der Verarbeitung des Events an derselben Stelle weiterzuarbeiten.

Dieselbe Prozedur findet allerdings auch ohne Lese- oder Schreiboperationen im Idle-Betrieb statt. Allerdings kostet die Sicherung des CPU-Zustands Rechenleistung und damit Zeit, Energie und damit auf Notebooks auch Akkuladung, obwohl sie im Idle-Betrieb überflüssig ist. Der neue Kernel behebt diese Schwachstelle, indem er auf Events nicht mehr zu festen Zeitpunkten lauscht, sondern erst, wenn sie anfallen.

Der Vorteil dieser Methode besteht nicht nur im für Notebooks wichtigen Stromspareffekt, sondern auch in einer Steigerung der Gesamt-Performance. Auf Servern mit hoher Last fällt die Energieersparnis allerdings geringer aus, weil normalerweise viele Events sowie Lese- und Schreiboperationen anfallen.

Grafik

Unter FreeBSD kümmert sich klassischerweise das X-Window-System Xorg um das Umschalten in den Grafikmodus. Ihn verwenden grafische Benutzeroberflächen, während die Grafikkarte bis zu deren Start meist im Textmodus arbeitet. Das sogenannte Mode Setting findet mit dem Start eines X-Servers im User-Space statt, etwa durch das Kommando »startx« oder durch den Start eines Login-Managers. Allerdings führt dieser Moduswechsel zu unschönem Bildschirmflackern sowie zu Sicherheitsproblemen.

Beim neu eingeführten Kernel Mode Setting (KMS) hingegen schaltet der Betriebssystemkern in den Grafikmodus um, womit die genannten Nachteile entfallen. Für den Umstieg übernimmt FreeBSD Linux-Code, da auch das für die Grafik zuständige Xorg-Projekt auf KMS umgestiegen ist, sodass auch viele Xorg-Grafikkartentreiber nur noch mit KMS funktionieren.

Mit KMS nutzt FreeBSD nun auch den Treiber »xf86-video-ati« für AMD-Grafikprozessoren und stellt damit die Unterstützung für die Chipsätze dieses Herstellers sicher. Die FreeBSD-Wiki-Seite [5] hat eine Tabelle zusammengestellt, die bereits mit dem neuen KMS-Treiber funktionierende AMD-Grafikkarten auflistet.

Allerdings gibt es auch einen Wermutstropfen: Das besonders für Notebooks wichtige Suspend und Resume funktioniert mit KMS noch nicht. Wer Kernel Mode Setting dennoch nutzen möchte, ergänzt die Konfigurationsdatei »/etc/make.conf« um diesen Eintrag:

WITH_NEW_XORG=YES

Anschließend fällt eine Neukompilierung von Xorg an.

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Ausgabe /2020