Сколько весит ядро линукс

Обновлено: 07.07.2024

Ядро Linux за авторством Линуса Торвальдса недавно отметило юбилей, вот уже три десятилетия оно используется в компьютерах по всему миру. Благодаря тому, что оно перенесено на множество платформ, его можно встретить практически везде, в персональных компьютерах, смартфонах, носимой электронике, бытовой технике и сетевых устройствах.

Так что же делает ядро Linux и почему оно так востребовано? Мы рассмторим архитектуру ядра, его основные задачи и интерфейсы. Это поможет понять его преимущества и недостатки.

Что такое ядро Linux

1. На чём написано ядро

Несмотря на то, что ассемблерный код позволяет достичь наилучшей производительности, его возможности весьма ограничены, поэтому большая часть кода написана на языке C, его доля достигает 98%. На ассемблере написаны только небольшие вставки, повышающие производительность, архитектурно-зависимые функции и загрузчик.

2. Архитектура ядра

Уровень доступа к ресурсам компьютера зависит от того, какое ядро использует операционная система. Привилегии ядра выше остальных приложений, а работает оно в едином адресном пространстве. В зависимости от того, сколько задач выполняется на уровне ядра, различают несколько типов ядер. Самые популярные – это монолитное (Linux), микроядро (macOS) и гибридное (Windows).

Ядро Linux монолитное, большая его часть хранится в одном файле. Однако, это не признак монолитного ядра, модули вполне могут храниться отдельно. Основная его особенность заключается в том, что оно обрабатывает все процессы, кроме пользовательских приложений. То есть управление процессами и памятью, драйверы, виртуальная файловая система, сетевой стек и многое другое – это всё заботы ядра, которые к тому же имеют самый высокий уровень доступа к аппаратной части компьютера.

Однако, это не означает то, что пользовательские приложения не могут выполнять схожие функции. Например, система инициализации Systemd помимо прочего выстраивает иерархию процессов поверх групп ядра cgroups, а демоны, вроде PulseAudio, контролируют работу устройств, расширяя функциональность драйверов.

Также стоит понимать, что ядро хоть и монолитное, но состоит из внутренних модулей, которые загружаются только по необходимости, а не все сразу. Некоторые модули хранятся отдельно от ядра, в основном это дополнительные драйверы устройств.

Интерфейсы, имена переменных и структура каталогов системы определяются стандартами POSIX, что делает Linux UNIX-подобной системой. Линус Торвальдс, создатель ядра, выбрал UNIX по той причине, что имелась база приложений, необходимых для функционирования операционной системы, утилиты GNU. Однако, он не разделяет идеи философии UNIX, одна программа – одно действие, текстовый вывод информации как универсальный интерфейс. По его мнению они не отражают запросы современных пользователей.

3. Что делает ядро

Как было сказано ранее, у монолитного ядра самый широкий спектр задач. На верхнем уровне ядро обрабатывает поступающие системные вызовы, которые являются интерфейсом между ядром и пользовательскими приложениями. На нижнем уровне ядро обрабатывает аппаратные прерывания, сигналы, поступающие от периферии, процессора, памяти и так далее.

На обработке прерываний задачи ядра не заканчиваются, оно содержит в себе драйверы устройств. Драйверы нужны для того, чтобы обработать поступающие с устройств сигналы, а команды приложений перевести в машинный код.

Драйверы занимают большую часть ядра. Некоторые из них представлены сразу в виде бинарных файлов, что противоречит идеям фонда СПО. Версия ядра без закрытых драйверов называется Linux-libre, на практике его использование крайне затруднительно, так как собрать компьютер на основе комплектующих только с открытыми драйверами у вас едва ли получится.

Остальные задачи ядра – это работа с абстракциями. Например, планировщик создаёт виртуальные потоки, менеджер памяти выделяет и изолирует часть оперативной памяти под процесс, виртуальная файловая система создаёт единое пространство для хранения файлов, а сетевой модуль создаёт сокеты. Это одно из условий обеспечения высокого уровня безопасности, иначе одна программа могла бы беспрепятственно взять конфиденциальные данные из другой, например, ключи шифрования.

Система межпроцессного взаимодействия следит за тем, чтобы не возникало конфликтов при обращении к одним и тем же ресурсам компьютера, а также обеспечивает обмен данными между процессами.

Со стороны пользовательских приложений всё это выглядит как настоящее оборудование, с той лишь разницей, что общение с процессором и памятью происходит не напрямую, а с помощью системных вызовов. Для периферийных устройств имеются символьные и блочные ссылки в каталоге /dev, последние отличает то, что ни работают с блоками фиксированного размера.

Несмотря на то, что ядро контролирует все процессы, само по себе оно ничего не делает, ему нужны пользовательские программы и их процессы. Среди базовых приложений стоит отметить утилиты проекта GNU, без них не обходится ни один дистрибутив Linux. Например, командная оболочка Bash позволит вам вводить команды в консоли.

4. Версии ядра

Запись версии ядра можно представить в виде: A.B.C-D.

A – это версия ядра, изначально планировалось повышать номер только после значительной переработки ядра, но сейчас это делают после достаточного количества правок и нововведений примерно два раза за десятилетие.
B – это ревизия ядра, обновление происходит каждые 2-3 месяца. Некоторые из них получают долгосрочную поддержку (LTS – long term support). Последним таким ядром стало 5.10. Каждая ревизия имеет большой список изменений, которые сначала проверяют тестировщики.
C и D отвечают за небольшие правки в коде ядра. С увеличивается в том случае, если были обновлены драйверы устройств, а D – когда вышел очередной патч безопасности. Эти номера могут меняться практически каждый день.

Узнать версию ядра можно с помощью команды:

5. Где хранятся файлы ядра

Файлы ядра хранятся в каталоге /boot. Непосредственно само ядро находится в запакованном виде в файле vmlinuz, где z как раз и указывает на то, что ядро сжато для экономии места. Файл initrd.img – это первичная файловая система, которая монтируется перед тем, как подключить реальные накопители к виртуальной файловой системе VFS. Там же содержатся дополнительные модули ядра, поэтому этот файл может быть больше самого ядра. В файле system.map можно найти адреса функций и процедур ядра, что будет полезно при отладке.

Выводы

Подведём итоги. Теперь вы знаете что такое ядро Linux. Ядро — это самая привилегированная программа на компьютере. Если говорить конкретно о ядре Linux, то оно монолитное. Иными словами, в режиме ядра работает всё необходимое для управления ресурсами компьютера. В пользовательском режиме также имеются программы для управления, но они лишь расширяют возможности ядра.

Соответствие стандартам POSIX позволило перенести ядро на множество платформ. Но следование философии UNIX во многих аспектах дистрибутивов Linux имеет как плюсы, так и минусы. Простые приложения с выводом в терминал хорошо подходят для серверов, но для домашнего использования такой подход едва ли может привлечь широкие массы.

К примеру, Android использует ядро Linux, но не утилиты GNU и в целом не пытается стать похожим на UNIX, что во многом обеспечило его популярность. Так что ядро – это лишь инструмент, а цели могут быть любыми, от запуска терминала и до создания суперкомпьютеров.

Предположим, ядро монолитное, размер на жестком диске -- 4мБ.

Я подозреваю, вот эта строчка дает нужную информацию:

> Предположим, ядро монолитное, размер на жестком диске -- 4мБ.

1. Ядро на диске сжато упаковщиком.

2. Монолитные ядра -- вчерашний день. Надо собирать модулями все, что собирается. Это гарантирует, что на конкретном железе будут работать (и занимать место в памяти) только нужные части кода

Монолитные ядра — вчерашний день. Надо собирать модулями все, что собирается. Это гарантирует, что на конкретном железе будут работать (и занимать место в памяти) только нужные части кода

Я собираю ядро только с поддержкой устойств, которые я использую. Тоесть работают только нужные части кода. Можно вынести все в модули, но какой смысл?

>>Я собираю ядро только с поддержкой устойств, которые я использую. Тоесть работают только нужные части кода. Можно вынести все в модули, но какой смысл?

смысл в том что неиспользуемые модули не подгружаются

Т.е. если я выполняю modprobe toaster, но тостер не использую, модуль не занимает память?

> Т.е. если я выполняю modprobe toaster, но тостер не использую, модуль не занимает память?

Занимает, конечно. Ну так можно и яйца в дверях защемить, а потом ругать неправильные двери.

Чувак, ты пойми, вот так например можно смотреть телевизор без тв-тюнера
modprobe vivi
mplayer -tv driver=v4l2 tv://
А ты говоришь, ненужные модули не собирать.

Ага, спасибо за пример, я уже разобрался :-)

>2. Монолитные ядра -- вчерашний день. Надо собирать модулями все, что собирается. Это гарантирует, что на конкретном железе будут работать (и занимать место в памяти) только нужные части кода

ололо. если модули - это не значит, что ядро линукса перестало быть монолитным.

ЗЫ. ничего плохого в этом нет.

> ололо. если модули - это не значит, что ядро линукса перестало быть монолитным.

Ты идиот? Контекст понимать умеешь? В данном топике под монолитным понимается "статически скомпонованное". А микроядеродрочерством я переболел в 2002 году, когда хваленый QNX мощно лагал на моем компе при фоновом копировании файлов (потому что не включил DMA для дисков).

Некоторое время назад я научился конвертировать виртуальные машины в oracle cloud из ubuntu 20.04 в gentoo. Машины предоставляемые в рамках always free tier весьма маломощны. Это в частности приводит к тому, что перекомпиляция ядра превращается в достаточно длительный процесс. У исходного ядра ubuntu 20.04 в конфиге было 7904 параметра. После того, как я сделал:

число параметров уменьшилось до 1285. Мне стало интересно попробовать выбросить из ядра все лишнее и посмотреть, что получится.

Я буду компилировать ванильное ядро 5.4.0, потому что именно эта версия используется на моей установке gentoo. Для ускорения процесса я компилирую ядро на своей рабочей машине (i7, 8 cores, 64Gb RAM, tmpfs). Готовое ядро я копирую на машину в oracle cloud. Начинать процесс надо с команды:

В результате у вас появится файл .config для минимального ядра текущей архитектуры. В моем случае в этом файле оказалось 284 непустых строк, не являющихся комментариями.

Давайте скомпилируем его и посмотрим на размер ядра:

Это ядро абсолютно бесполезно. Оно не только не может загрузиться но даже не имеет возможности сообщить о возникших проблемах. Давайте это исправим. Для активации параметров я буду использовать команду:

Итак, наше ядро будет 64-битным, мы активируем вывод диагностики ядра, включаем поддержку терминала, конфигурируем последовательный порт и консоль на нем:

Машина в oracle cloud загрузиться с этим ядром не сможет, вывода на консоль не будет. Как оказалось, надо добавить поддержку EFI и ACPI, являющуюся ее зависимостью. Скрипт ./scripts/config не реализует логику добавления обратных зависимостей т.е. если добавить только CONFIG_EFI, то make выкинет этот параметр из конфига. Также стоит отметить, что включение опций часто включает нижележащие опции. Так в случае с включением CONFIG_ACPI автоматически включается, к примеру, поддержка кнопки включения/выключения.

Это ядро по прежнему не может завершить процесс загрузки, но по крайней мере способно сообщить об этом:

Давайте добавим необходимые параметры:

И загружаемся. На этот раз ядро успешно находит корневой диск, но в консоли мы видим ошибки:

Тоже не получается, но зато нам недвусмысленно подсказывают какой параметр надо добавить. Добавляем его и остальные необходимые параметры:

На этот раз нам удается залогиниться:

Ура! Ssh тоже работает. Тем не менее в консоли опять есть ошибки:

А в dmesg находим еще:

Добавляем поддержку часов реального времени, файловой системы vfat и inotify:

Хммм, vfat диск по прежнему не может подмонтироваться:

А вот и ответ почему в dmesg заодно с еще одной ошибкой:

Загружаемся, в консоли ошибок нет, но появилась новая ошибка в dmesg:

Перезагружаемся и на этот раз не видим новых ошибок!

На моей рабочей машине (i7, 8 cores, 64gb RAM, tmpfs) финальная конфигурация собирается за 1m 16s. В oracle cloud с двумя ядрами и на обычном диске этот же процесс занимает 19m 51s.

Получившееся ядро не является абсолютно минимальным. Так, например, включение поддержки сети добавляет кучу разных сетевых адаптеров. Я не стал заниматься перфекционизмом и вычищать абсолютно все, что не нужно. Кроме того хочу предупредить, что хотя загрузка и быстрое тестирование не выявило проблем с отсутствием дополнительных важных компонент ядра скорее всего таковые существуют. Так что если вдруг вы решите переиспользовать мой конфиг пожалуйста тщательно протестируйте ядро для вашего конкретного случая и при необходимости добавьте нужные параметры ядра.

Продолжаем изучать GNU/Linux и готовиться к сертификации от Red Hat (RHCSA).

Для тех, кто видит мои посты впервые - я стараюсь очень лёгким языком с нуля научить вас работать с операционной системой GNU/Linux. Зачем? Потому что - Стоит ли делать курс по RHCSA?

Немного поговорим про ядро и его модули, затронем тему драйверов, информации об устройствах, udev, sysfs и прочее.

P.S. Текст из видео в комментариях.

P.P.S. Мне бы пригодилась помощь в создании большого количества заданий и вопросов для обучающихся -> Задания, вопросы и ответы

GNU/Linux

711 постов 13.2K подписчиков

Правила сообщества

Все дистрибутивы хороши.

Мы с вами частично знакомы с некоторым функционалом ядра – оно отвечает за time sharing, управление процессами, их приоритетами и т.п, также управление памятью – та же виртуальная память, swap и всё что с этим связано, ну и из недавнего – отвечает за проверку прав на файлы - каким пользователям к каким файлам есть доступ. Это далеко не всё, что-то мы еще будем разбирать по мере изучения, но пока давайте разберём, что из себя представляет ядро и что администратору с ним делать.

Для начала – ядро это программа. В отличии от других программ, оно лежит в директории /boot и называется vmlinuz (ls /boot). Почему оно лежит здесь и что это за другие файлы – это касается вопроса загрузки операционной системы, что мы будем разбирать в другой раз. Как вы видите, тут несколько файлов с названием vmlinuz и они отличаются версиями. Когда мы обновили систему, у нас появилась новая версия ядра, но старая не удалилась – на случай если с новым ядром будут проблемы, всегда можно загрузиться со старого. Версию ядра, которую мы сейчас используем, можно увидеть с помощью команды uname -r. Давайте посмотрим, сколько же весит ядро, для этого воспользуемся утилитой du, которая показывает размеры файлов, с ключом -h – чтобы отображалось не в килобайтах, а в более удобном для чтения виде (du -h /boot/vmlinuz-*). Как видите, ядро весит почти 8 мегабайт. На самом деле, буква z в слове vmlinuz говорит о том, что ядро сжато. То есть, фактически оно весит чуть больше.

Возможно, вы знаете – ядро Linux используется везде – Андроид смартфоны, коих больше 3 миллиардов, работают на Linux; огромное количество сетевого оборудования, серверов, всяких медиабоксов, умных телевизоров, холодильников, машин, да даже бортовые компьютеры Space X – всё это работает на Linux. Это огромное количество разнообразного оборудования, которое должно поддерживать ядро. Поэтому в разработке ядра участвуют тысячи крупнейших компаний и специалистов. И всё ради 8 мегабайтного файла? Конечно нет. В этом файле только основной функционал, необходимый для работы – работа с памятью, управление процессами и т.п. Когда же ядру нужен дополнительный функционал – допустим, чтобы работать с сетевым адаптером, видеокартой или другим оборудованием – ядро обращается к специальным файлам, называемым модулями. В модулях хранится код, необходимый для работы с оборудованием или программный функционал – допустим, драйвер для видеокарты или программа для шифрования. Обычно это происходит незаметно для пользователя – вы вставили флешку, а ядро загрузило модуль для работы с юсб флешками, а также модуль для работы с файловой системой на этой флешке. На других операционных системах это может работать по другому – есть различные архитектуры ядер операционных систем. У Linux архитектура модульная – то есть какой-то функционал вынесен в модули и подгружается по необходимости. Также Linux называют монолитным – потому что всё что делает ядро происходит в рамках одной программы – а правильнее сказать – все части ядра работают в одном адресном пространстве. Помните, мы обсуждали, что это такое, когда говорили о процессах? Но так как у Linux-а огромный функционал, который бессмысленно держать одновременно в памяти – поэтому функционал вынесен в модули, засчёт чего ускоряется работа ядра.

Так вот, модули ядра хранятся в директории /lib/modules/ (ls /lib/modules) , где есть директории для каждой версии установленного ядра. Зайдём в директорию текущего ядра (cd /lib/modules/$(uname -r); ls ) и посмотрим файл modules.alias (nano modules.alias). Тут перечислено – для каких устройств какие модули грузить в ядро.

В отличии от Windows, где вы ставите систему, а потом доустанавливаются драйвера, в Linux большинство драйверов уже предустановлены в виде модулей, благодаря тому, что производители оборудования сотрудничают с разработчиками ядра и предоставляют открытый исходный код драйверов на оборудование. Но, естественно, далеко не все производители предоставляют исходный код своих драйверов, из-за чего что-то может не работать из коробки – зачастую это касается драйверов на wi-fi. Иногда, допустим, в случае с драйверами на видеокарты Nvidia, находятся энтузиасты, которые с помощью реверс инжиниринга создают свободные драйвера – т.е. берут драйвер с закрытым исходным кодом, изучают его с помощью специальных программ и методик и стараются воссоздать этот драйвер. Для видеокарт nvidia таким образом создан драйвер nouveau. Зачастую это работает – естественно без каких-либо гарантий, потому что драйвер написан не самим производителем. При этом сам производитель – тот же Nvidia, также предоставляет свой драйвер в виде модуля, но уже с закрытым исходным кодом, т.е. проприетарный, поэтому он не бывает включён в ядро по умолчанию, из-за чего нужно самому доустанавить этот модуль. К примеру, после установки Centos на Virtualbox, мы с вами установили гостевые дополнения Virtualbox вручную именно потому, что они не под лицензией GPL, хотя сам Virtualbox имеет открытый исходный код с лицензией GPL. Всё это к тому, что если вы поставили Linux и у вас что-то не работает, допустим, wifi, то, скорее всего, производитель wifi адаптера не открыл исходный код своих драйверов и вам придётся искать нужный драйвер на сайте производителя, либо погуглить. Однако, некоторые юзер-френдли дистрибутивы, допустим Ubuntu, делают это за вас – после того, как вы установите Ubuntu, система найдёт нужные проприетарные драйвера и предложит вам их установить, что удобно для новичков.

Так вот, недавно мы узнали о виртуальной файловой системе procfs (ls /proc), через которую ядро нам показывает информацию о процессах. А для структурированной информации об устройствах и драйверах есть виртуальная файловая система sysfs, доступная в директории /sys (ls /sys; ls /sys/bus/pci/device/00*). И хотя тут куча файлов, через которые можно увидеть очень много информации, сидеть и копаться в этих файлах не всегда удобно и есть утилиты, которые показывают эту же информацию, в более компактном и простом виде. Например, lscpu – показывает информацию о процессоре, lspci – показывает информацию об устройствах, подключенных на pci шину, lsusb – устройства, подключенные к usb. Для более подробной информации вы можете использовать lshw, а из графических утилит, есть, например, hardinfo. Чтобы видеть, что происходит в ядре при запуске системы или сейчас, например, вы вставили флешку и хотите понять, видит ли её система или нет, вы можете использовать утилиту dmesg (sudo dmesg -wH). Запустили команду, вставили флешку или любое другое устройство и тут, если всё нормально, вы увидите, как ядро распознаёт устройство. Но, как видите, у меня тут VboxClient постоянно сыпет ошибки, вроде как это какой-то баг с гостевыми дополнениями виртуалбокса. Как видите, dmesg показал мне проблему, я могу погуглить её и решить.

Ядро, при виде какого-нибудь оборудования или при необходимости работы с каким-нибудь программным функционалом загружает модуль автоматически. И хотя работать с этим вам придётся не так часто, вы должны иметь представление, как это работает и как это менять. Например, может быть требование, чтобы система игнорировала флешки, хотя по умолчанию вы вставили флешку и она работает.

Что такое ядро ОС? Типы ядер

Как правило, большинство ядер ОС делятся на три типа:

Микроядро

Микроядро — это ядро, состоящее из нескольких подгружаемых в память по мере надобности независимых модулей, выполняющихся в отдельных адресных пространствах. По сути, в таком варианте исполнения оно не сильно отличается от обычных прикладных программ. К достоинствам данного ядра можно отнести теоретически большую надежность в сравнении с другими архитектурами (в действительности же не всё так радужно и гладко) и его модульность (легкость в подключении дополнительных частей ядра). К минусам микроядерной архитектуры относится то, что ядро, построенное по такой схеме, получается очень медленным (ведь ему нужно постоянно переключаться между отдельными частями).

небольшие требования к используемой памяти;

аппаратное обеспечение сильнее абстрагировано от системы;

аппаратное обеспечение может медленнее реагировать, поскольку драйверы находятся в пользовательском пространстве;

процессы не могут получить доступ к другим процессам без ожидания.

Монолитное ядро

Монолитное ядро — это полная противоположность микроядра, т.к. в памяти компьютера всегда находится весь (или почти весь) код ядра, вследствие чего скорость его работы выше в сравнении с микроядром. Монолитные ядра, как правило, лучше справляются с операциями доступа к оборудованию и многозадачностью, потому что, если программе нужно получить информацию из памяти или другого запущенного процесса, у нее есть прямая линия для доступа к ней, и программе не нужно ждать в очереди, чтобы сделать что-то. Однако такой подход может вызвать серьезные проблемы, потому что, чем больше процессов выполняется на уровне ядра, тем больше вероятность, что в случае непредвиденного поведения они создадут общий сбой вашей системы.

практически прямой доступ программ к оборудованию;

процессам проще взаимодействовать друг с другом;

если ваше устройство поддерживается ядром, никаких дополнительных установок ПО не потребуется;

процессы реагируют быстрее, потому что не требуется ожидания в очереди за процессорным временем.

большой размер ядра;

больший размер занимаемой памяти;

проблемы с безопасностью, т.к. все части работают в пространстве ядра.

Гибридное ядро

Гибридное ядро — это ядро, сочетающее в себе элементы как монолитной, так и микроядерной архитектур. У таких ядер есть возможность выбирать, какие части будут работать в пользовательском пространстве (например, драйверы устройств и система ввода-вывода файловой системы), а какие — в пространстве ядра (вызовы межпроцессного (IPC) и серверного взаимодействий). Но этот подход имеет и некоторые проблемы, унаследованные от микроядерной архитектуры (особенно, по части быстродействия).

разработчик может выбрать, какие программы будут работать в пользовательском пространстве, а какие — в пространстве ядра;

меньший размер в сравнении с монолитным ядром;

гибче в отличие от других ядер.

может страдать от пониженной производительности (как и микроядро);

работа драйверов устройств, как правило, сильнее зависит от производителей оборудования.

Ядро Linux хоть и относится к монолитным ядрам, но оно также заимствует и некоторые идеи из микроядерной архитектуры, что означает, что вся операционная система работает в пространстве ядра, а драйверы устройств (в виде модулей) могут быть легко загружены (или выгружены) прямо во время работы операционной системы.

Где находится ядро Linux?

Каждый раз во время запуска (или перезапуска) системы первым компонентом, который загружается в память компьютера, является ядро Linux.

В системах Debian/Ubuntu файлы присутствующих в системе ядер расположены в каталоге /boot и именуются в виде vmlinuz-[версия_ядра] (выполнив в терминале команду uname-r , мы получим информацию о текущей версии установленного ядра):

В папке /boot вы также найдете и другие очень важные файлы:

img-[версия_ядра] — используется в качестве RAM-диска, в который распаковывается и с которого загружается ядро;

map-[версия_ядра] — используется для управления памятью до полной загрузки ядра;

config-[версия_ядра] — сообщает ядру, какие параметры и модули следует загрузить в образ ядра при его компиляции.

Примечание: Также для сжатия ядра часто применяются алгоритмы LZMA или bzip2, а сами ядра именуются zImage.

Модули ядра Linux

Модули обычно расширяют базовые возможности ядра, связанные с различной работой устройств, файловых систем и системных вызовов. Они, как правило, имеют расширение .ko и обычно хранятся в каталоге /lib/modules:

Версии ядра дистрибутивов Linux

Stable

Stable — это последняя доступная стабильная версия ядра Linux, предназначенная для широкого круга использования. По умолчанию, в большинстве дистрибутивов Linux применяется именно stable-версия ядра. Она регулярно обновляется, и к ней довольно часто выпускаются новые патчи.

Несмотря на то, что исправления безопасности внедряются в LTS-версию так же часто, как и в обычную, она, тем не менее, не дает 100% гарантии отсутствия каких-либо ошибок. Правда, шанс того, что с LTS-версией ядра Linux возникнут какие-то проблемы, немного меньше по сравнению с обычной версией ядра Linux, и поэтому многие предприятия отдают предпочтение именно LTS-релизам.

Примечание: По данным компании Canonical, примерно 95% всех установок Ubuntu являются LTS-релизами.

Hardened

Hardened — это усиленная различными обновлениями безопасности stable-версия ядра Linux. Она умеет блокировать потенциально опасные операции, обеспечивая тем самым эффективную защиту от эксплойтов, нацеленных на использование уязвимостей ядра. Данная версия ядра не так популярна, как другие, из-за того, что несколько медленнее их. Hardened-ядро убивает любой процесс, который покажется ему потенциально опасным. Кроме этого, он не отображает PID процессов, и, следовательно, вы не сможете напрямую обратиться к запущенному исполняемому файлу. Также некоторые программы и функции могут не работать с hardened-ядром.

Zen — версия ядра Linux, ориентированная на повышение производительности и отзывчивости системы. Также говорят, что это лучшее ядро Linux для игр. Zen имеет низкую задержку и высокочастотный планировщик.

Установка/Обновление ядра Linux

Соответственно, из этого можно сделать следующие выводы:

Если вам нужно ядро Linux с правками под какой-то конкретный дистрибутив (например, Debian или Manjaro), то вам нужно скачать ядро из репозитория конкретного дистрибутива с помощью менеджера пакетов.

Есть 2 способа установки/обновления ядра Linux:

Обновление ядра Linux через менеджер пакетов.

На этом уроке мы рассмотрим обновление ядра Linux через менеджер пакетов, а на следующем — самостоятельную установку и конфигурирование ядра Linux.

Обновление ядра Linux через менеджер пакетов

Обычно, вместе с обновлением системы происходит и обновление ядра. Но если вы по каким-либо причинам хотите произвести установку/обновление непосредственно только ядра Linux, то ниже мы рассмотрим данный процесс для нескольких дистрибутивов Linux.

Linux Mint (Debian/Ubuntu)

Для начала сверим текущую установленную версию ядра:

Далее выполним поиск доступных для установки ядер (сгенерированный список может быть очень длинным, поэтому, чтобы хоть как-то ограничить вывод и сделать его постраничным, применим фильтр | more ):

$ sudo apt-cache search linux-image | more

Мой выбор пал на ядро linux-image-4.15.0-1004-oem. Чтобы его установить, нужно выполнить команду:

$ sudo apt-get install linux-image-4.15.0-1004-oem

Останется только перезагрузить систему и убедиться, что новое ядро успешно установилось:

Manjaro (Arch Linux)

В Manjaro используется свой менеджер пакетов — pacman, поэтому его команды будут немного отличаться от команд в других дистрибутивах. Чтобы вывести список доступных для установки ядер, необходимо выполнить:

$ sudo pacman –S linux

В рамке обведен список ядер, которые мы можем установить. Я выбрал пункт №5 (linux510), нажав соответствующую кнопку на цифровой клавиатуре. После этого запустился процесс скачивания необходимых пакетов. Когда всё будет готово, перезагружаем систему и радуемся новому ядру:

Установка ядра Zen (Liquorix)

Liquorix — это отдельный проект ядра, собранный из исходников zen-ядра, но с использованием лучшей конфигурации для повышения производительности системы.