DragonFly BSD
# DragonFly BSD

DragonFly BSD ist ein freies Unix-Derivat. Das Betriebssystem basiert auf den Quelltexten von FreeBSD-STABLE 4.8 vom 16. Juni 2003 und gehört somit zu der Familie der BSD-Betriebssysteme. Es läuft auf PCs mit x86-64-basiertem Prozessor.

## Geschichte

Das DragonFly-Projekt wurde vom ehemaligen FreeBSD-Entwickler Matt Dillon initiiert, der mit den Designentscheidungen für die Architektur des FreeBSD-5.x-Kernels – insbesondere bezüglich Kernel-Threading und SMP – nicht zufrieden war und sich kurz zuvor mit den anderen FreeBSD-Entwicklern überworfen hatte. Es sieht sich als Fortsetzung des FreeBSD-4.x-STABLE-Zweigs. Matt Dillon, der in Vollzeit am Projekt entwickelt, wird mittlerweile von über fünfzig weiteren Entwicklern unterstützt.

## Funktionen

Da DragonFly BSD als neues Betriebssystem zu Beginn keine Benutzerbasis hatte, musste die Codebasis nicht abwärtskompatibel sein, so dass eine Reihe von APIs modernisiert und einige experimentelle Änderungen vorgenommen werden konnten.

Ein weiteres Merkmal der Entwicklung von DragonFly BSD ist, dass neue Sicherheitskonzepte und Innovationen auf diesem Gebiet, beispielsweise die – verglichen mit klassischen Ansätzen als sicherer geltende – malloc-Implementierung des OpenBSD-Projektes, sehr schnell in den Entwicklungszweig aufgenommen werden.

Als Portmanager wurden zunächst FreeBSD-Ports, ab Version 1.4 das von NetBSD stammende pkgsrc verwendet. Aufgrund des zu hohen Wartungsaufwands von pkgsrc-Ports kommt seit DragonFly BSD 3.4 zusätzlich DPorts, ein auf den FreeBSD-Ports basierendes Portsystem, zum Einsatz. Die Installation und Verwaltung von Binärpaketen erfolgt bei DPorts wie in FreeBSD und PC-BSD per pkgng. Der Release-Zyklus beträgt etwa sechs Monate, ist jedoch auch abhängig von Funktionserweiterungen des Systems.

### SMP-Unterstützung

Ein Fokus der DragonFly-BSD-Entwickler lag von vornherein auf einer besseren Unterstützung moderner Mehrprozessorsysteme. Verschiedene Verbesserungen der Skalierbarkeit wie ein neuer Slab allocator, der ohne Mutexes auskommt, wurden insbesondere im Kernel vorgenommen.

**Lightweight Kernel Threads**

Bei den Lightweight Kernel Threads (LWKT) handelt es sich um ein Kernelsubsystem, das dabei helfen soll, den Wettstreit zwischen den Prozessoren zu reduzieren. Hierbei erhält jeder Prozessor seinen eigenen Prozess-Scheduler, Prozesse werden an einen bestimmten Prozessor gebunden und können nur von IPI-Prozessen unterbrochen werden.

**Lightweight Kernel Threads**

**Messaging API**

DragonFly BSD verwendet ein Nachrichtenaustauschsystem ähnlich dem von AmigaOS und anderen Microkerneln. Dieses dient der Kommunikation zwischen den einzelnen Lightweight-Kernel-Threads (LWKT). Jeder einzelne LWKT unterstützt dabei drei Arten von Nachrichtenports, die Nachrichten im Empfang nehmen können:

* Threadports
* Spinports
* Serializerports

Nachrichten, die an Threadports eingehen, dürfen nur vom Besitzer des jeweiligen Ports empfangen werden. Nachrichten an Spin- und Serializerports können von mehreren Threads gleichzeitig abgerufen und bearbeitet werden. Sowohl synchrones als auch asynchrones Antworten auf diese Nachrichten ist möglich.

### Anwendungs-Snapshots

Anstelle des in Betriebssystemen üblichen prelinking fertigt DragonFly BSD bei Bedarf einen vollständigen Schnappschuss einer laufenden Anwendung mit all ihren dynamisch gelinkten Bibliotheken an, so dass weitere Instanzen schneller geladen werden können. Davon sollen vor allem große Programmpakete wie KDE profitieren können, die viele Bibliotheken nachladen müssen.

### HAMMER

Mit DragonFly BSD 2.0 wurde das nunmehr ausgereifte HAMMER als 64-Bit-Cluster-Dateisystem in DragonFly BSD vorgestellt. HAMMER unterstützt unter anderem unbegrenzt viele dynamische Snapshots einzelner Dateisysteme, Spiegelung und Partitionsgrößen von bis zu 1 Exbibyte. Die Verzeichnisstruktur wird mittels B-Bäumen gebildet.

Am 8. Februar 2012 wurde die Entwicklung des Nachfolgedateisystems HAMMER2 angekündigt. Zu den geplanten neuen Funktionen zählen inkrementelle Verzeichnisspiegelung, mehrere Stammverzeichnisse sowie die Unterstützung mehrerer Kompressionsalgorithmen, darunter LZ4 und zlib.

Erste Teile von HAMMER2 wurden mit DragonFly BSD 3.6 veröffentlicht. Seit DragonFly BSD 5.0 wird es standardmäßig ausgeliefert, ist jedoch vorerst noch experimentell gekennzeichnet.

## Versionen

| Version | Veröffentlichung | Wesentliche Änderungen |
| - | - | - |
| 1.0 | 12. Juli 2004 | neues BSD-Installationsprogramm, Lightweight Kernel Threads (LWKT), variable symbolische Verknüpfungen (variant symlinks) |
| 1.2 | 8. April 2005 | überarbeiteter TCP-Stack, Unterstützung für X11 und pkgsrc |
| 1.4 | 7. Januar 2006 | GCC 3.4 wird verwendet, pkgsrc wird zum Standard, CITRUS-Framework für mehrsprachige Programmierung wurde aus NetBSD übernommen |
| 1.6 | 24. Juli 2006 | neuer Zufallszahlengenerator, Stabilitätsverbesserungen |
| 1.8 | 30. Januar 2007 | Implementierung virtueller Kernel |
| 1.10 | 6. August 2007 | Unterstützung für AHCI und GPT |
| 1.12 | 26. Februar 2008 | Bluetooth-Unterstützung, GCC 4.1, eigener MTA (DMA), experimentelle Unterstützung für die x86-64-Plattform und das HAMMER-Dateisystem |
| 2.0 | 21. Juli 2008 | Verbesserungen des HAMMER-Dateisystems |
| 2.2 | 17. Februar 2009 | erste stabile Version von HAMMER, weitere Stabilitätsverbesserungen |
| 2.4 | 16. September 2009 | Unterstützung von devfs, NFS-Verbesserungen, neuer AHCI-Treiber |
| 2.6 | 6. April 2010 | tmpfs, swapcache, verschiedene Verbesserungen |
| 2.8 | 30. Oktober 2010 | WLAN-Stack aus FreeBSD, dm-crypt, LVM-Unterstützung |
| 2.10 | 26. April 2011 | GCC 4.4, neu geschriebenes Bridging-System, enorme Geschwindigkeitsverbesserungen |
| 3.0 | 22. Februar 2012 | mehrprozessorfähiger Kernel ist Standard, ACPI-Verbesserungen, Unterstützung TrueCrypt-kompatibler Verschlüsselung, Unterstützung von ECC-Speicher |
| 3.2 | 3. November 2012 | Unterstützung für USB-3.0 und puffs, Geschwindigkeitsverbesserungen |
| 3.4 | 29. April 2013 | GCC 4.7, Einführung von DPorts als neues Portsystem |
| 3.6 | 25. November 2013 | SMP-Verbesserungen, Hardwarebeschleunigung für Intel-Grafikprozessoren |
| 3.8 | 4. Juni 2014 | USB4BSD als Standardtreiber, neue Grafiktreiber, letzte Versionsreihe mit i386-Unterstützung |
| 4.0 | 25. November 2014 | nur noch in 64 Bit verfügbar, Unterstützung von Haswell-GPUs und OpenGL-Beschleunigung, bis 256 CPUs werden gleichzeitig unterstützt |
| 4.2 | 29. Juni 2015 | GCC 5.1, verbesserte DRM-Unterstützung, eigener DragonFly Mail Agent (DMA) ersetzt sendmail |
| 4.4 | 7. Dezember 2015 | neuer Linker, neue Radeon- und Intel-i915-Treiber, überarbeitetes Locale-System, OpenSSL 1.0.1q |
| 4.6 | 2. August 2016 | verbesserte Grafikkarten- und SMP-Unterstützung, vorläufige Unterstützung für das Starten via EFI |
| 4.8 | 27. März 2017 | Zusammenarbeit mit EFI verbessert, bessere Kernel-Performance, Starten von eMMC-Laufwerken |
| 5.0 | 16. Oktober 2017 | Dateisystem HAMMER2 implementiert, Überarbeitung von IPFW |
| 5.2.2 | 18. Juni 2018 | Dateisystem HAMMER2 überarbeitet |
| 5.4 | November 2018 | neuer System-Compiler in GCC 8, verbesserte NUMA-Unterstützung, Netzwerk- und VM-Treiber-Updates |
| 5.4.2 | 22. April 2019 | behebt ein seltenes potenzielles HAMMER2-Korruptionsproblem |
| 5.4.3 | 20. Mai 2019 | |
| 5.6.0 | 17. Juni 2019 | bringt ein verbessertes virtuelles Memorysystem, enthält ein update für radeon und ttm und Performanceverbesserungen |
| 5.6.1 | 19. Juni 2019 | Behebt eine Fehlkonfiguration in sshd und behebt einen Lockup Fehler in ttm. |
| 5.8.0 | 3. März 2020 | |
| 6.0.0 | 10. Mai 2021 | signifikante Arbeiten am dsynth (Paketbau), viele Verbesserungen an der System-Software, Arbeit am HAMMER2-Filesystem setzt sich fort (viele Verbesserungen von Tomohiro Kusumi) |

## Trivia

Das Logo zeigt eine Libelle, die aufgrund der Form der Hinterflügel keine Großlibelle (Dragonfly) darstellt (siehe Abbildung), sondern eher einer Kleinlibelle (Damselfly) ähnelt.

