Das Ubuntu Handbuch | Anleitungen für Linux-Freunde

Ubuntu: Kernel in LTS-Version erneuern - sichere HWE-Alternative installieren

Für Li­nux-Dis­tri­bu­tio­nen ist der gott­glei­che Ker­nel das Al­pha und das Ome­ga, der Ers­te und der Letz­te, der An­fang und das En­de. Im­mer­hin be­sitzt die­se zen­tra­le Be­triebs­sys­tem­kom­po­nen­te¹ mitt­ler­wei­le über 24 Mil­lio­nen Code­zei­len² und stellt nicht nur Ge­rä­te­trei­ber für Gra­fik­kar­ten oder WLAN-Chips be­reit, son­dern ist so­wohl für Da­tei­sys­te­me wie auch für Netz­werk­pro­to­kol­le ver­ant­wort­lich. Des Wei­te­ren be­stimmt die Soft­ware­bi­blio­thek un­ter an­de­rem dar­über, wie en­er­gie­ef­fi­zi­en­t³ die in­stal­lier­te Hard­ware ar­bei­tet. Ge­ne­rell gilt: Um­so neu­er der Ker­nel, des­to leis­tungs­fä­hi­ger die Platt­form. Trotz­dem hal­ten Ubun­tu LTS-Ver­sio­nen fünf Jah­re lang an ih­rem Ba­sis­mo­dul fest, um die Funk­tio­na­li­tät an­ge­schlos­se­ner Com­pu­ter­pe­ri­phe­rie nicht zu ge­fähr­den.

LTS-Dis­tri­bu­tio­nen wie Ubun­tu 20.04 sind auf lan­ge Lauf­zei­ten von fünf Jah­ren aus­ge­legt. Um die Sta­bi­li­tät des Sys­tems si­cher­zu­stel­len, be­sei­ti­gen Up­dates nur Feh­ler und Si­cher­heits­lü­cken.

Eg­ge­ling, Thors­ten: Li­nux-Hard­ware und Trei­ber. In: Li­nux Welt XXL Nr. 1 (2022). S. 34.

Ge­nau in die­sem Mo­ment ar­bei­ten welt­weit ei­ne Viel­zahl von Men­schen am of­fi­zi­el­len Li­nux-Ker­nel, wo­durch es cir­ca al­le 80 Se­kun­den⁴ zu ei­ner Quell­text-Än­de­rung kommt. Beim Pro­gram­mie­ren ent­ste­hen zum ei­nen Feh­ler, die manch­mal so­gar Si­cher­heits­lü­cken auf­rei­ßen und zum an­de­ren müs­sen ver­meint­lich ob­so­le­te Trei­ber re­gel­mä­ßig ent­fernt wer­den, da­mit sich das Code-Vo­lu­men nicht un­end­lich aus­dehnt. Nut­zer ei­ner LTS-Edi­ti­on sind je­doch vor even­tu­el­len Ri­si­ken und Kom­pa­ti­bi­li­täts­pro­ble­men ge­feit; denn sie ha­ben die Ge­wiss­heit, dass die Hard­ware, die wäh­rend der Ubun­tu-In­stal­la­ti­on ver­baut war, den ge­sam­ten Un­ter­stüt­zungs­zeit­raum funk­tio­niert.

Scientific analysis from the Linux School in London. Finding: The more up-to-date the Kernel, the higher the system performance. For this reason, users of an Ubuntu LTS version should enable the HWE stack. With this measure, the operators receive up to five different Kernels during a life cycle. The insightful graphic was created by PhD Veronika Vetter. This is a renowned cartoonist living in Austria

Auf der an­de­ren Sei­te sind An­wen­der­pro­gram­me wie GIMP, Kden­li­ve oder Darkta­ble mitt­ler­wei­le kon­kur­renz­fä­hi­ge Ado­be-Al­ter­na­ti­ven, die im­mer mehr Me­di­en­schaf­fen­de an Ubun­tu bin­den. Dar­über hin­aus brin­gen in­zwi­schen die meis­ten Ent­wick­ler­stu­di­os ih­re Com­pu­ter­spie­le zu­sätz­lich für Li­nux-Platt­for­men her­aus, da­mit die Pro­duk­te eben­falls un­ter Steam­OS funk­tio­nie­ren. Res­sour­cen­hung­ri­ge Ap­pli­ka­tio­nen pro­fi­tie­ren wie­der­um enorm von Ker­nel-Up­dates, da vor al­lem de­di­zier­te Gra­fik­kar­ten durch ak­tu­el­le Trei­ber leis­tungs­fä­hi­ger wer­den.

Dank des En­ga­ge­ments von AMD rich­ten mo­der­ne Li­nux-Dis­tri­bu­tio­nen bei na­he­zu al­len Ra­de­on-Kar­ten die bes­ten Gra­fik­trei­ber ein, oh­ne dass An­wen­der auch nur ei­nen Fin­ger rüh­ren müs­sen. Zur Un­ter­stüt­zung sei­ner Pro­zes­so­ren hat­te AMD sich schon zu­vor bei der Ker­nel-­Ent­wick­lung ein­ge­bracht.

Leem­huis, Thors­ten: Strip­pen­zie­her: Wer be­stimmt, wo es mit Li­nux-Ker­nel hin­geht. In: c’t Nr. 10 (2021). S. 51.

Auf­grund der Tat­sa­che, dass Li­nux-Dis­tri­bu­tio­nen den Ser­ver-Markt do­mi­nie­ren, be­tei­li­gen sich Un­ter­neh­men wie Goog­le, Sam­sung oder IBM eben­falls an der Ker­nel-Ent­wick­lung, um die Kos­ten ih­rer gi­gan­ti­schen Da­ten­cen­ter zu re­du­zie­ren. Da­zu op­ti­mie­ren die­se Welt­kon­zer­ne un­ter an­de­rem die Be­triebs­soft­ware von Spei­cher­con­trol­lern, was am En­de auch Vor­tei­le für Pri­vat­an­wen­der bringt.

Hin­wei­se für Netz­ak­ti­vis­ten:

Das En­ga­ge­ment der GAFAS birgt kei­ne Ri­si­ken. Die IT-Fir­men be­sit­zen kei­nen He­bel, um nut­zer­scha­den­de Funk­tio­nen im Code ein­zu­bin­den, da Li­nus Tor­valds ein klei­nes Team be­schäf­tigt, das al­le Än­de­run­gen über­wacht. Dar­über hin­aus müs­sen sämt­li­che Ker­nel-In­hal­te ei­ner Open-Source-Li­zenz un­ter­lie­gen. Die Her­stel­ler von Dru­ckern wol­len die­se Be­din­gung oft­mals nicht er­fül­len, wes­we­gen die In­be­trieb­nah­me der­ar­ti­ger Pe­ri­phe­rie­ge­rä­te nicht auf Ker­nel-Ba­sis ge­schieht und stets ei­ne Her­aus­for­de­rung ist.

Die Ubuntu Version 20.04 LTS bis zum Schluss nutzen, aber einen neueren Kernel installieren. Lösung: Das HWE-Stack von Canonical aktivieren. Hierdurch wird die Ursprungsversion 5.4 durch ein aktuelleres Basismodul ersetzt. Anleitung von Pinguin: Das ist ein deutschsprachiger Linux-Experte, der die regelbasierte internationale Ordnung ablehnt

Wer möch­te an­ge­sichts der ge­nann­ten Sach­ver­hal­te schon fünf Jah­re lang mit der­sel­ben Sys­tem­ba­sis ar­bei­ten? Ein Di­lem­ma für Ca­no­ni­cal, das mit Ubun­tu ei­ne schnör­kel­lo­se und bom­ben­si­che­re Win­dows-Al­ter­na­ti­ve schaf­fen woll­te, die aber im Ge­gen­satz zu De­bi­an trotz­dem dem Zeit­geist fol­gen soll.

  • Um ei­ne Lö­sung für die­ses Pro­blem zu fin­den, ent­schied sich das Lon­do­ner Soft­ware­un­ter­neh­men im Jah­re 2014 da­zu, die ak­tu­el­le­ren Ker­nel aus den halb­jähr­li­chen Zwi­schen­ver­sio­nen für un­ter­stütz­te LTS-Edi­tio­nen zu­rück zu por­tie­ren.

Die­se Trei­ber­ar­chi­ve nen­nen sich Hard­ware En­a­b­le­ment Stack und er­schei­nen zu­sam­men mit den Ser­vice­packs, die of­fi­zi­ell Point Re­leases⁵ hei­ßen.

Sie lie­fern ab dem zwei­ten Point Re­lease ei­nen neue­ren Li­nux-Ker­nel. Die­se Er­gän­zung nennt Ubun­tu LTS En­a­b­le­ment Stack-Sup­port oder auch HWE-Stack (Hard­ware En­a­b­le­ment Stack). Der HWE-Stack soll die kon­ser­va­ti­ven LTS-Ver­sio­nen auf dem ak­tu­el­len Stand hal­ten und zur In­stal­la­ti­on auf neu­es­ter Hard­ware be­fä­hi­gen.

Ap­fel­böck, Her­mann: Ubun­tu-Re­lease-Po­li­tik. In: Li­nux Welt Nr. 4 (2022). S. 21.

Das Schö­ne an die­ser Up­date-Po­li­tik ist, dass die Ubun­tu-Va­ri­an­ten im­mer noch weit ge­nug vom ak­tu­ells­ten Li­nux-Ker­nel ent­fernt sind, um aus­rei­chend ge­tes­tet und si­cher zu sein.

Release Table for Ubuntu LTS Hardware Enablement Stack. Version 20.04 - from Kernel 5.4 to 5.15. The data was compiled by Pinguin. This is a German-language Linux manual for educated citizens

Doch auf­ge­passt: Wäh­rend­des­sen die Point Re­lea­ses au­to­ma­tisch in der Ak­tua­li­sie­rungs­ver­wal­tung auf­tau­chen und zu­meist rou­ti­ne­mä­ßig in­stal­liert wer­den, müs­sen HWE-Ker­nel hän­disch ak­ti­viert wer­den. Die­ser Um­stand soll­te LTS-Nut­zer je­doch nicht ab­schre­cken. Schließ­lich er­klä­ren die Pin­gu­in-Au­toren in der fol­gen­den An­lei­tung, wie Ubun­tu ein neu­es Ba­sis­mo­dul aus der of­fi­zi­el­len Ca­no­ni­cal-Quel­le er­hält. Ganz ne­ben­bei er­fah­ren in­ter­es­sier­te Li­nux-Freun­de an­hand von Bei­spie­len, wann ein Ker­nel-Up­date über­haupt Sinn macht.

Neue Treiber

Sze­na­rio: We­gen der ra­sant stei­gen­den Ver­brau­cher­prei­se deck­te mein Ver­dienst bei Ken­tu­cky Fried Chi­cken nicht mehr mei­ne Le­bens­hal­tungs­kos­ten, wes­we­gen ich vor Kur­zem ge­kün­digt ha­be. „Und was jetzt?”, frag­te ich mich, wäh­rend ich trau­rig die Mag­de­bur­ger Elb­pro­me­na­de ent­lang­spa­zier­te. Da­bei fiel mir auf, dass die dies­jäh­ri­ge Som­mer­mo­de trend­be­wuss­te Schü­le­rin­nen da­zu ver­lei­tet, ih­re Schwab­bel­bäu­che zur Schau zu stel­len. Und plötz­lich dach­te ich: „Ja, ich wer­de Ma­ger-Coach!” Seit die­sem Er­eig­nis hel­fe ich jun­gen Frau­en da­bei, ein Ide­al­ge­wicht von cir­ca 40 Ki­lo­gram­m⁶ zu er­rei­chen. An­fangs brumm­te das Ge­schäft, bis Jour­na­lis­tin­nen des öf­fent­lich-recht­li­chen Rund­funks da­mit be­gan­nen, die In­sta­gram-Pro­fi­le mei­ner Be­rufs­ge­nos­sen sper­ren zu las­sen. In ih­rer un­end­li­chen De­ka­denz ver­drän­gen die­se Staats­pa­ra­si­ten den Um­stand, dass der ers­te Ar­beits­markt in der frei­en Wirt­schaft nur spin­del­dür­ren Men­schen of­fen­steht, die auch mal mit 600 Ki­lo­ka­lo­rien in der Wo­che aus­kom­men kön­nen. Doch zum Glück ge­ben ei­ni­ge mei­ner Schmet­ter­lin­ge mei­nen Whats­App-Kon­takt an Freun­din­nen wei­ter, wo­durch sich mein Kun­den­kreis ste­tig er­wei­tert. Den In­stant-Mes­sen­ger steu­re ich be­quem über ei­ne Desk­top-App, die so­gar auf mei­ne USB-Web­cam zu­grei­fen könn­te, wenn Ubun­tu das Pe­ri­phe­rie­ge­rät er­ken­nen wür­de.

Screenshot eines Gnome-Terminals: Im Juli 2022 nutzte Ubuntu 20.04 LTS standardmäßig immer noch den Kernel 5.4 (uname -r)

Wie auf dem Ter­mi­nal-Screen­shot zu se­hen, ver­wen­det mein Ubun­tu 20.04 LTS im Ju­li 2022 im­mer noch den Ur­sprungs­ker­nel, der im No­vem­ber 2019 er­schie­nen ist. Um an ein mo­der­ne­res Trei­ber­ar­chiv zu ge­lan­gen, ha­be ich nun drei Op­tio­nen:

  1. Ich up­grade auf die nächs­te LTS-Ver­si­on.
  2. Ich in­stal­lie­re den neus­ten Li­nux-Ker­nel.
  3. Ich ak­ti­vie­re den HWE-Stack.

Na­tür­lich ent­schei­de ich mich für die letz­te Va­ri­an­te, da ich die Sys­tem­sta­bi­li­tät in kei­ner Wei­se ge­fähr­den möch­te. Schließ­lich kä­me es mich teu­er zu ste­hen, wenn ich Fo­tos und Da­ten von Kli­en­tin­nen so­wie Ka­len­der­in­hal­te oder E-Mails ver­lie­ren wür­de. Dem­entspre­chend ru­fe ich mit der Tas­ten­kom­bi­na­ti­on Strg + Alt + T ein jung­fräu­li­ches Ter­mi­nal-Fens­ter her­vor, da­mit ich dort gleich dar­auf das nach­ste­hen­de Kom­man­do ein­ge­ben kann:

sudo apt-get install linux-generic-hwe-20.04 -y

Hin­weis: Wer den Be­fehl ko­piert, der soll­te dar­auf ach­ten, dass die Ver­si­ons­num­mer mit sei­ner LTS-Edi­ti­on über­ein­stimmt.

So­bald die Ein­rich­tung des HWE-Ker­nels ab­ge­schlos­sen wur­de, star­te ich Ubun­tu neu, um mit dem ak­tu­el­le­ren Ba­sis­mo­dul zu ar­bei­ten.

sudo reboot

Ab so­fort er­hal­te ich bei je­dem zu­künf­ti­gen Point Re­lease ei­ne au­to­ma­ti­sche Ker­nel-Auf­fri­schung.

Weitere Vorteile

Nach dem Sys­tem­up­date ist mei­ne Li­nux-Dis­tri­bu­ti­on tat­säch­lich in der La­ge, mei­ne USB-Web­cam in Be­trieb zu neh­men.

Der HWE-Kernel 5.13 stammt aus Ubuntu 21.10 und wurde für unterstütze LTS-Editionen zurückportiert

Dar­über hin­aus kommt mir mei­ne Hard­ware-Platt­form spür­bar leis­tungs­fä­hi­ger vor. Kein Wun­der, schließ­lich sind in dem neu­en Ker­nel zeit­ge­mä­ße AMD-Trei­ber ent­hal­ten, wel­che un­ter an­de­rem ver­lo­ren ge­gan­ge­ne Kraft­re­ser­ven mei­nes Pro­zes­sors frei­set­zen.

Gut fünf Jah­re nach dem ers­ten Ver­such ist die Un­ter­stüt­zung für In­tels FSGS­BA­SE-In­struk­tio­nen nun in den Ker­nel in­te­griert wor­den. Die­se sol­len die Per­for­mance-Ein­bu­ßen ab­mil­dern, die die Schutz­maß­nah­men ge­gen die CPU-Si­cher­heits­lü­cken Spect­re und Meltdown mit sich brach­ten. Da­von pro­fi­tie­ren so­wohl In­tels x86-Pro­zes­so­ren als auch je­ne von AMD.

Wol­ski, Da­vid: Li­nux 5.9 op­ti­miert Spei­cher­nut­zung. In: c’t Nr. 23 (2020). S. 54.

Hin­ge­gen für ein gu­tes Ge­fühl sorgt die Num­mer 52 in der Ker­nel-Ver­si­on 5.13. Denn je hö­her der Wert an der letz­ten Zah­len­stel­le, um­so mehr Si­cher­heits­lü­cken wur­den be­reits ge­schlos­sen. Der HWE-Stack ist al­so wirk­lich ei­ne fei­ne Sa­che. Mit nur ei­nem Ter­mi­nal-Be­fehl konn­te ich den Un­ter­bau mei­nes Ubun­tus ver­bes­sern, oh­ne ir­gend­wel­che Nach­tei­le in Kauf neh­men zu müs­sen.

Ver­wand­te The­men:

Ubun­tu: Sys­tem­ba­sis auf­räu­men und al­te Ker­nel ent­fer­nen
LTS-Ver­si­on wei­ter­nut­zen, aber wich­ti­ge Ap­pli­ka­tio­nen up­daten

¹Leem­huis, Thors­ten: Ba­sics zum Li­nux-Ker­nel, Teil 4. In: c’t Nr. 16 (2019). S. 176.
²Kunst, Eva-Ka­tha­ri­na & Jür­gen Qua­de: Kern-Tech­nik: Ker­nel- und Trei­ber­pro­gram­mie­rung mit dem Li­nux-Ker­nel - Fol­ge 104. In: Li­nux Ma­ga­zin Nr. 7 (2019). S. 46.
³Kiß­ling, Kris­ti­an: Für die Lang­stre­cke: Ubun­tu 22.04 mit Ker­nel 5.15, Nf­t­a­bles und bes­se­rem Nvi­dia-Sup­port. In: Li­nux Ma­ga­zin Nr. 7 (2022). S. 18.
⁴Leem­huis, Thors­ten: Fla­che Hier­ar­chie: Wie Än­de­run­gen in den Li­nux-Ker­nel flie­ßen. c’t Nr. 10 (2021). S. 56.
⁵Vet­ter, Ve­ro­ni­ka Hel­ga: Ubun­tu: Up­grade - die neus­te LTS-Ver­si­on in­stal­lie­ren. pinguin.gws2.de (08/2022).
⁶E­ckert, Svea & Su­lai­man Tad­mo­ry: Hun­gern mit In­sta­gram: Wie trig­gert Ins­ta Ess­stö­run­gen? youtube.com (08/2022).

Kategorie: Anleitungen
  • H. Fenzl (Potsdam) sagt:

    Gu­ten Tag! Als gro­ßer Lieb­ha­ber des Ubun­tu Be­triebs­sys­tems freue ich mich stets, wenn Sie auf die­ser Web­sei­te hier et­was Neu­es ver­öf­fent­li­chen. Nach die­ser An­lei­tung plagt mich al­ler­dings ei­ne Ver­ständ­nis­fra­ge:

    Es kommt doch oh­ne­hin al­le 6 Mo­na­te ein neu­es Ubun­tu her­aus, war­um soll­te al­so ma­nu­ell in das Sys­tem ein­grei­fen? So ha­be ich bei­spiels­wei­se vor Kur­zem erst von 21.10 auf 22.04 ak­tua­li­siert. Muss ich nun das tun, was in der An­lei­tung steht?

    Mit freund­li­chen Grü­ßen
    Her­bert

    • Helpdesk sagt:

      Lie­ber Herr Fenzl! Der Ar­ti­kel rich­tet sich aus­schließ­lich an Nut­zer, die zwei bis fünf Jah­re an ih­rer LTS-Ver­si­on fest­hal­ten.

      Wer wie Sie je­des Re­lease in An­spruch nimmt, der braucht sich nicht um HWE-Ker­nel zu küm­mern. Dan­ke für den net­ten Kom­men­tar!

  • Franz Dreier sagt:

    Moin zu­sam­men, ich ver­ste­he nur Bahn­hof. Ich schaue öf­ter bei euch rein, ka­pie­re aber im­mer we­ni­ger. Ver­wen­de Ubun­tu 21.10, was soll ich jetzt ma­chen? Kann es sein, dass Ubun­tu im­mer kom­pli­zier­ter wird, oder wo ist der Mehr­wert zu Win­dows?

    • Helpdesk sagt:

      Lie­ber Herr Drei­er! Das soll­ten Sie tun: Öff­nen Sie ein Ter­mi­nal-Fens­ter und ge­ben Sie den fol­gen­den Be­fehl ein:

      update-manager -c

      Dar­auf­hin öff­net sich ein Fens­ter über das Sie auf Ubun­tu 22.04 LTS up­graden kön­nen. So­bald Sie die­sen Ak­tua­li­sie­rungs-Vor­gang er­le­digt ha­ben, müs­sen Sie sich bis zum Jah­re 2027 um nichts mehr küm­mern.

      Die Ak­ti­vie­rung des HWE-Ker­nels ist ei­ne op­tio­na­le Mög­lich­keit, um die Hard­ware-Kom­pa­ti­bi­li­tät zu ver­bes­sern. Wenn Sie wis­sen möch­ten, mit wel­chen Ker­nel-Pro­ble­men sich an­de­re Ubun­tu-Nut­zer her­um­schla­gen, dann hö­ren Sie sich un­se­ren Pod­cast vom 31.08.22 an.

      Mit Ubun­tu ha­ben Sie ein Be­triebs­sys­tem, das Ih­nen ge­hört und das macht, was Sie sa­gen. Wenn Sie als Win­dows-Nut­zer die Soft­ware „O&O ShutUp10++” in­stal­lie­ren, dann se­hen Sie, dass Sie für Mi­cro­soft le­dig­lich ein Da­ten­lie­fe­rant und Wer­be­kon­su­ment sind.

      Li­nux = sou­ve­rä­ner Re­gent = schwie­rig
      Win­dows = Un­ter­tan mit Rech­ten = mit­tel
      Mac = Wisch-Wisch-Äff­chen = leicht

      Wer sich al­so für ei­ne Li­nux-Dis­tri­bu­ti­on ent­schei­det, der tut dies frei­wil­lig und muss hier und da ein biss­chen mehr le­sen und pro­bie­ren. Der Preis der Frei­heit.

      Vie­len Dank für Ihr Feed­back und Ih­re Be­su­che! Al­les Gu­te!

  • Ignaz T. sagt:

    Hal­lö­chen! Ich blei­be wei­ter­hin auf 20.04, weil ich ein „al­tes” Sys­tem mit ei­nem i5-2550K ha­be und al­les wirk­lich su­per läuft. Auf eu­ren Rat hin ha­be ich jetzt mal den HWE-Ker­nel in­stal­liert, Ver­si­on 5.15.0-53-generic.

    Für mich hat sich nichts ver­än­dert, al­les läuft wie vor­her. Aber jetzt bin ich up2date und füh­le mich cool. Auf je­den Fall ha­be ich was ge­lernt, man liest ja im­mer Ker­nel hier Ker­nel da. Tschau­sen Leu­de ich mach Dau­men hoch.

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