Tại sao bản cập nhật kernel ngày nay cần nửa gigabyte dung lượng ổ đĩa?

Tôi nhận được thông báo về các bản cập nhật cho Ubuntu 20.04. Tôi luôn kiểm tra danh sách các bản cập nhật để quyết định mức độ nghiêm trọng của việc sao lưu mà tôi cần thực hiện trước khi cập nhật. Bản cập nhật nhân hôm nay (5.13.0.28.31~20.04.15) cần thêm nửa gigabyte dung lượng ổ đĩa:

nâng cấp apt $ sudo 
...
Các gói MỚI sau đây sẽ được cài đặt:
  linux-headers-5.13.0-28-generic linux-hwe-5.13-headers-5.13.0-28
  linux-image-5.13.0-28-generic linux-modules-5.13.0-28-generic
  linux-mô-đun-thêm-5.13.0-28-chung
Các gói sau sẽ được nâng cấp:
  linux-generic-hwe-20.04 linux-headers-generic-hwe-20.04
  linux-image-generic-hwe-20.04 linux-libc-dev
4 để nâng cấp, 5 để cài đặt mới, 0 để đổi mới và 0 để không nâng cấp
Cần lấy 95,0 MB dung lượng lưu trữ.
Sau thao tác này, 508 MB dung lượng đĩa bổ sung sẽ được sử dụng.

Tôi biết rằng Ubuntu cho phép một số nhân cùng tồn tại, vì vậy nhân này phải sử dụng dung lượng đĩa mới thay vì thay thế phần mềm hiện có, nhưng nó vẫn có vẻ lớn. Tôi đã không ghi chú, nhưng tôi nghĩ rằng một bản cập nhật kernel thường là vài trăm MB.Trước đây tôi chưa bao giờ nhận thấy kích thước của các hạt nhân hay có điều gì đó bất thường trong bản cập nhật hôm nay?

Có một vài điều khác nhau đang diễn ra ở đây, tùy thuộc vào sự tò mò của bạn nằm ở đâu ...

Các bản cập nhật hạt nhân được phân phối dưới dạng các gói độc lập, không phải nâng cấp đơn giản

Hầu hết hệ thống của bạn được đóng gói theo cách sao cho khi trích xuất bản nâng cấp, nó sẽ thay thế phiên bản trước. Các hạt nhân được đóng gói với phiên bản của chúng trong tên gói. Điều này mang lại cho bạn khả năng quay trở lại phiên bản trước nếu có sự cố xảy ra.

Bạn không cần phải giữ các hạt nhân cũ xung quanh. Ngay khi bạn biết cái mới hoạt động, bạn có thể loại bỏ cái cũ. sudo apt autoremove sẽ làm điều này cho bạn, nhưng hãy đảm bảo phiên bản mới hoạt động trước.

nhân là lớn (và đang ngày càng lớn hơn)

Vì vậy, chúng tôi đã xác định lý do tại sao việc cài đặt kernel cập nhật lại chiếm thêm dung lượng, nhưng tại sao rất nhiều khoảng trống?

Ubuntu vận chuyển một hạt nhân được xây dựng cho nhiều lựa chọn phần cứng. Canonical muốn nó Chỉ hoạt động™ khi bạn cắm mọi thứ vào. Mọi phiên bản phụ đều có thêm nhiều trình điều khiển hơn. Tốc độ xóa các trình điều khiển cũ thường chậm hơn nhiều.

Vì vậy, theo thời gian, chúng tôi mong đợi nhân sẽ nở ra về kích thước. Bionic's 4.15.0-101.102 có kích thước khoảng 60% so với HWE 5.13.0 của Focal. Điều này chủ yếu được thể hiện thông qua việc có ít mô-đun hơn, đặc biệt là trong mô-đun-thêm.

Tôi thích coi đây là sự tiến bộ. Dung lượng ổ đĩa và băng thông là rẻ đối với hầu hết chúng ta, vì vậy việc ưu tiên hỗ trợ trình điều khiển là điều hợp lý. Tôi không nghĩ những gì chúng ta đang thấy ở đây là bất thường.

Nhưng tại sao các gói của họ quá nhỏ? Làm cách nào để tải xuống 94 MB chiếm 508 MB dung lượng ổ đĩa?

Họ nén [thực sự] tốt. Bạn có thể thấy điều này bằng cách tải xuống các gói và sử dụng một đoạn script nhỏ để hiển thị kích thước đã giải nén của chúng.

• Nhận các gói: tải xuống apt linux-generic-hwe-20.04 linux-headers-generic-hwe-20.04 linux-image-generic-hwe-20.04 linux-headers-5.13.0-28-generic linux-hwe-5.13-headers-5.13.0- 28 linux-image-5.13.0-28-generic linux-modules-5.13.0-28-generic linux-modules-extra-5.13.0-28-generic
• So sánh kích thước "vật lý" của chúng với kích thước nội dung của chúng: cho f trong *.deb; làm stat --printf="%5n\t%s\t" "$f"; dpkg -c $f; xong

Đó là khá thô vào thời điểm đó. Bạn có thể đưa nó vào Calc để hiển thị tổng số và tỷ lệ phần trăm:

Hơi hơn 508 MB dung lượng đĩa kết hợp (trước DKMS cũng vậy) nhưng có lẽ bạn đã tải xuống một số gói. Dù bằng cách nào, bạn có thể thấy rằng một số gói lớn hơn rất nhiều.

Tôi muốn Hạt nhân nhỏ hơn!

Và bạn có thể có chúng. Chỉ cần nhìn xuống nội dung gói mô-đun bổ sung, tôi có thể thấy hàng trăm MB những thứ tôi không cần. Than ôi, có một số tôi cần mặc dù.

Bạn có thể (khá dễ dàng) xây dựng Hạt nhân của riêng bạn. Có các tập lệnh xây dựng (Tôi hiện đang sử dụng linux-tkg). Hiện tại, nó có dung lượng 450 MB trên đĩa nhưng tôi có thể chạy nó thông qua một người trợ giúp như tạo localmodconfig để cắt các mô-đun đã xây dựng của nó xuống chỉ còn những thứ hiện được tải. Điều này sẽ loại bỏ khoảng 95% các mô-đun.

Vấn đề với phương pháp này là tốn thời gian của CPU và thời gian của tôi để cập nhật nó khi có bản cập nhật. Bạn đang ở trên của riêng bạn. Hầu hết mọi người đều tốt hơn với kernel được duy trì.

Tất cả những điều trên là hoàn toàn đúng.

Tuy nhiên, một phần của câu trả lời, (và tại sao các câu trả lời trên hoạt động), dựa trên cách Linux xử lý tệp "đã xóa" - nó không Thực ra bị xóa cho đến khi mọi thứ sử dụng nó kết thúc.

Ví dụ:
Giả sử một ứng dụng, "Super Duper Text Editor", và cũng giả sử rằng bạn có một số cửa sổ đang mở với văn bản bạn đang chỉnh sửa.

Ngoài ra, giả sử một bản cập nhật cho Super Duper Text Editor đã được cài đặt. Các phiên chỉnh sửa hiện tại của bạn không bị ghi đè ngay lập tức, chúng sẽ biến mất sau khi bạn đóng chúng.

Như thế này:

1. Bạn có một số phiên bản của trình soạn thảo văn bản đang mở.
2. Bạn cập nhật nó.
   • Trình cập nhật "hủy liên kết" mục nhập thư mục với tệp cũ, (hoặc tạo lại nó) và thêm liên kết vào tệp mới, với mục nhập thư mục gốc được đánh dấu là "đã xóa"
   • Các liên kết hiện có đến các phiên của bạn vẫn còn cho đến khi các phiên hiện có bị đóng.
3. Tất cả các tệp mới được thêm vào nhưng các tệp hiện có vẫn đang được sử dụng sẽ không bị hủy vì chúng vẫn đang được sử dụng.
4. Cuối cùng, khi bạn lưu công việc và đóng cửa sổ, số lượng liên kết hoạt động tới các tệp cũ giảm xuống bằng không. (hãy nhớ rằng liên kết của thư mục đã bị xóa khi gói được cập nhật.)

Khi số lượng liên kết đến một tệp giảm xuống 0, tệp được coi là "đã xóa" và không gian đó được phục hồi để hệ thống tệp sử dụng lại và được đánh dấu là có sẵn trong siêu khối và/hoặc bitmap ổ đĩa.

Cuối cùng, (hoặc đặc biệt là sau khi khởi động lại), tất cả các tệp cũ không có liên kết nào và trò chơi công bằng sẽ bị ghi đè.

Tôi chắc chắn rằng có những chi tiết tôi đã bỏ sót, nhưng đó là cách hoạt động chung của nó.