إصدارات وتعديلات الإصدارات المستقرة من نواة النظام

بدأ نموذج الإصدارات الثابتة من نواة Linux في عام 2005، عندما تم تحديد أنّ نموذج تطوير النواة الحالي (إصدار جديد كل شهرين أو ثلاثة أشهر) كان لا يلبي احتياجات معظم المستخدمين. أراد المستخدمون إجراء إصلاحات للأعطال خلال هذين الشهرين أو الثلاثة أشهر، وتبيّن لتوزيعات Linux أنّه من الصعب إبقاء النوى محدّثة بدون ملاحظات من منتدى النوى. بوجهٍ عام، كانت محاولات الحفاظ على أمان أنظمة التشغيل الأساسية الفردية وتزويدها بأحدث إصلاحات الأخطاء جهدًا كبيرًا ومربِكًا بذله الكثير من الأفراد المختلفين.

تستند إصدارات النواة الثابتة مباشرةً إلى إصدارات "لينوس توروالدز"، ويتم إصدارها كل أسبوع تقريبًا، استنادًا إلى عوامل خارجية مختلفة (الوقت من السنة، والتصحيحات المتاحة، وحجم عمل القائمين بالصيانة، وما إلى ذلك). يبدأ ترقيم الإصدارات الثابتة برقم إصدار kernel، ويتمّ إضافة رقم إضافي في نهايته. على سبيل المثال، يُصدر "لينوس" نواة الإصدار 4.4، ثم يتم إصدار نواة مستقرة استنادًا إلى هذه النواة برقم 4.4.1 و4.4.2 و4.4.3 وما إلى ذلك. يتم عادةً اختصار هذه التسلسلة بالرقم 4.4.y عند الإشارة إلى شجرة إصدارات الإصدار الثابت من kernel. يُشرف مطوّر واحد على صيانة كل شجرة إصدارات ثابتة للنواة، وهو المسؤول عن اختيار التعديلات اللازمة للإصدار وإدارة عملية المراجعة أو الإصدار.

يتم الاحتفاظ بالنواة الثابتة طوال مدة دورة التطوير الحالية. بعد أن يُصدر "لينوس" نواة جديدة، يتم إيقاف شجرة إصدارات النواة الثابتة السابقة وعلى المستخدمين الانتقال إلى النواة الأحدث التي تم إصدارها.

نواة ثابتة على المدى الطويل

بعد مرور عام على عملية الإصدار الثابت الجديد هذه، تبيّن أنّ العديد من مستخدمي Linux يريدون توفُّر نواة لفترة أطول من بضعة أشهر فقط. وفي ردّ على ذلك، تم إنشاء إصدار kernel (النواة) الذي يتطلّب دعمًا على المدى الطويل (LTS)، وتم إصدار أول نواة LTS (2.6.16) في عام 2006. ومنذ ذلك الحين، يتم اختيار ملف تعريف برمجي جديد لنظام التشغيل لإصداره لفترة طويلة مرة واحدة في السنة، ويحافظ مجتمع نظام التشغيل على هذا الملف لمدة عامين على الأقل.

في وقت كتابة هذه المقالة، كانت نواة LTS هي الإصدارات 4.4.y و4.9.y و4.14.y و4.19.y و5.4.y و5.10.y. يتم طرح نواة جديدة أسبوعيًا. بسبب احتياجات بعض المستخدمين وعمليات التوزيع، يحافظ مطوّرو نواة Linux على صيانة بعض النوى القديمة الإضافية في دورة إصدار أبطأ. يمكن العثور على معلومات عن جميع النوى الثابتة على المدى الطويل، والمسؤول عنها، ومدة صيانتها، في صفحة kernel.org releases.

في المتوسط، يتم قبول 6 إلى 8 تصحيحات يوميًا لإصدارات نواة LTS، في حين تحتوي إصدارات النواة العادية الثابتة على 10 إلى 15 تصحيحًا يوميًا. يتفاوت عدد التعديلات حسب كل إصدار استنادًا إلى الوقت الحالي لإصدار ملف التمهيد المعني بالتطوير والمتغيرات الخارجية الأخرى. كلما كان إصدار نواة LTS أقدم، انخفض عدد التعديلات التي يمكن تطبيقها عليه لأنّ العديد من الإصلاحات الأخيرة للمشاكل لا تسري على الإصدارات القديمة من النوى. ومع ذلك، كلما كانت النواة قديمة، كان من الصعب نقل التغييرات التي يجب تطبيقها إلى الإصدارات القديمة، وذلك بسبب التغييرات في قاعدة البيانات. وبالتالي، على الرغم من أنّه قد يكون هناك عدد أقل من الإصلاحات الشاملة التي يتم تطبيقها، فإنّ الجهد المبذول في الحفاظ على نواة LTS أكبر من الجهد المبذول في الحفاظ على النواة الثابتة العادية.

قواعد تصحيحات النواة الثابتة

ظلت قواعد ما يمكن إضافته إلى إصدار ثابت من kernel متطابقة تقريبًا منذ طرحه، ويمكن تلخيصها أدناه:

  • يجب أن تكون صحيحة ومجربة بشكل واضح.
  • يجب ألا يزيد عدد الأسطر عن 100 سطر.
  • يجب حلّ مشكلة واحدة فقط.
  • يجب إصلاح مشكلة تم الإبلاغ عنها.
  • يمكن أن يكون معرّف جهاز جديدًا أو مشكلة في الجهاز، ولكن لا يضيف وظائف مهمة جديدة.
  • يجب أن يكون قد تم دمجه في شجرة Linus Torvalds.

القاعدة الأخيرة، "يجب أن يكون قد تم دمجها في شجرة Linus Torvalds"، تمنع منتدى kernel من فقدان الإصلاحات. لا يريد المنتدى أبدًا أن يتم تضمين إصلاح في إصدار ثابت من kernel لم يتم تضمينه في شجرة Linus Torvalds، وذلك لضمان عدم حدوث أي تراجع في الأداء لدى أي مستخدم يجري ترقية. ويمنع ذلك العديد من الصعوبات التي يمكن أن تواجهها المشروعات الأخرى التي تحافظ على فرع ثابت وفرع تطوير.

تحديثات النواة

تعهدت منتدى نواة Linux لقاعدة المستخدمين بأنّه لن يؤدي أي ترقية أبدًا إلى إيقاف أي وظائف تعمل في إصدار سابق. ولا يزال هذا الوعد صادقًا حتى اليوم. تحدث حالات التراجع، ولكنّها هي الأخطاء ذات الأولوية القصوى ويتم إصلاحها بسرعة أو يتم التراجع بسرعة عن التغيير الذي أدّى إلى التراجع من شجرة نواة Linux.

ينطبق هذا الوعد على كلّ من التحديثات المتزايدة للنواة الثابتة، وكذلك التحديثات الرئيسية الأكبر حجمًا التي يتم إجراؤها كل ثلاثة أشهر. ومع ذلك، لا يمكن لمجتمع النواة تقديم هذا الوعد إلا للرمز الذي تم دمجه في ملف شجيرة Linux kernel. إنّ أي رمز تم دمجه في نواة جهاز غير مضمّن في kernel.org هو رمز غير معروف، ولا يمكن التخطيط للتفاعلات معه أو حتى أخذها في الاعتبار.

يمكن أن تواجه الأجهزة المستندة إلى Linux التي تحتوي على مجموعات كبيرة من الإصلاحات مشاكل كبيرة عند التحديث إلى نواة أحدث، وذلك بسبب العدد الكبير من التغييرات بين كل إصدار (من 10 إلى 14 ألف تغيير لكل إصدار). تشتهر مجموعات تصحيحات نظام التشغيل SoC بشكلٍ خاص بحدوث مشاكل في التحديث إلى نواة أحدث بسبب حجمها الكبير وتعديلها العميق لترميز النواة الخاص بالبنية، وأحيانًا النواة الأساسية. نتيجةً لذلك، بدأ معظم مورّدي شرائح المعالجة المركزية (SoC) في استخدام إصدارات LTS بشكل موحّد لأجهزةهم، ما يتيح لهذه الأجهزة تلقّي تحديثات الأخطاء والأمان مباشرةً من منتدى نواة Linux.

الأمان

عند إصدار نواة Linux، لا يعلن منتدى نواة Linux أبدًا عن تغييرات معيّنة على أنّها إصلاحات أمنية. ويعود السبب في ذلك إلى المشكلة الأساسية المتمثّلة في الصعوبة في تحديد ما إذا كان تصحيح الخطأ هو تصحيح أمان أم لا في وقت الإنشاء. بالإضافة إلى ذلك، لا يتم تحديد العديد من إصلاحات الأخطاء على أنّها مرتبطة بالأمان إلا بعد مرور وقت طويل، لذا ينصح مجتمع نواة Linux بشدة باستخدام جميع إصلاحات الأخطاء التي يتم إصدارها.

عند الإبلاغ عن مشاكل الأمان لمجتمع نواة Linux، يتم إصلاحها في أقرب وقت ممكن وطرحها علنًا في شجرة التطوير والإصدارات الثابتة. كما هو موضّح أعلاه، لا يتم وصف التغييرات تقريبًا على أنّها "إصلاح أمان"، بل تبدو مثل أيّ إصلاح آخر للأخطاء في النواة. ويتم ذلك للسماح للجهات المتأثرة بتعديل أنظمتها قبل إعلامهم بالمشكلة.

للتعرّف على تفاصيل الإبلاغ عن أخطاء الأمان لمجتمع نواة Linux من أجل حلّها وإصلاحها في أقرب وقت ممكن، يُرجى الرجوع إلى أخطاء الأمان في دليل مستخدمي نواة Linux ومشرفيها على الرابط www.kernel.org.

بما أنّ فريق نواة Linux لا يعلن للجمهور عن أخطاء الأمان، يتم عادةً إصدار أرقام CVE للمشاكل المتعلّقة بنواة Linux بعد أسابيع أو أشهر أو في بعض الأحيان بعد سنوات من دمج الإصلاح في فرعَي الإصدار الثابت والإصدارقيد التطوير.

الحفاظ على أمان النظام

عند نشر جهاز يستخدم نظام التشغيل Linux، ننصحك بشدة بأن يتولى المصنّع جميع تحديثات نواة LTS ويطرحها للمستخدمين بعد أن يُظهر الاختبار السليم أنّ التحديث يعمل بشكل جيد. هناك عدة مزايا لهذا الإجراء:

  • لقد راجع مطوّرو النواة الإصدارات ككل، وليس أجزاء فردية منها.
  • من الصعب تحديد الرقع التي تعالج مشاكل "الأمان" والتي لا تعالجها. يحتوي كل إصدار تقريبًا من قناة LTS على إصلاح واحد على الأقل لإحدى مشكلات الأمان المعروفة، بالإضافة إلى العديد من المشاكل "غير المعروفة".
  • إذا أظهر الاختبار مشكلة، يتفاعل مجتمع مطوّري النواة بشكل سريع لحلّ المشكلة.
  • تؤدي محاولات فلترة التغييرات التي تجريها فقط إلى إنشاء شجرة ملف kernel يتعذّر دمجها بشكل صحيح مع الإصدارات المستقبلية من الإصدارات الأساسية.