概要
- 32ビットシステム は新製品では時代遅れと認識
- 既存ハードウェアやソフトウェア のサポートが主な理由
- 高メモリ対応や年2038年問題 など、32ビット維持の課題
- 多くのアーキテクチャや機能 が段階的に削除予定
- 今後10年程度 は一部32ビットサポートが継続見込み
32ビットシステムの終焉と今後のカーネルサポート
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Open Source Summit Europe 2025で Arnd Bergmann が32ビットシステムの現状と今後について講演
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新製品での32ビット利用は時代遅れ、既存のハード・ソフトサポートが唯一の理由
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カーネルのアーキテクチャ全体を統括する立場から、 32ビットサポート削除の議論 が本格化
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デスクトップやサーバーは 20年以上前から64ビット化、スマートフォンも10年前から64ビット移行
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Linuxがサポートするのはデスクトップやサーバーだけでなく、 組み込みLinux も存在
- 組み込みLinuxの 約90%はArmプロセッサ 上で稼働
- devicetreeファイルが多数蓄積、 armv8(64ビット)のdevicetree数がarmv7(32ビット)を超えたのは昨年
- pre-armv7アーキテクチャ対応ハードは3種のみ入手可能、だがカーネルコミュニティでは複数サポート継続
- 生産終了CPUも多いが、 約10種のサポートは即時削除可能 な状況
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ハードウェアサポートは半減期的に縮小、ユーザーの有無で削除タイミングが決定
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32ビットボードの新規サポートは減少傾向、 10枚の64ビットボードにつき1枚程度
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Arm以外の32ビットアーキテクチャ(arc, microblaze, nios2, openrisc, rv32, sparc/leon, xtensa)は 新製品でRISC-Vに置き換え
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nommu(メモリ管理ユニットなし)プロセッサ(armv7-m, m68k, superh, xtensa)は 新規開発なし、既存サポートのみ
32ビットアプリケーションとカーネルメモリ管理
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更新不能な32ビットアプリ のため、32ビットユーザースペース+64ビットカーネルの運用を推奨
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メモリ制約下では 32ビットユーザースペースで消費半減 可能
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64ビットカーネルのオーバーヘッドは小さい
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32ビットカーネル維持の主な課題
- メモリ管理サブシステムの複雑化
- high memoryサポート の必要性:32ビットカーネルのアドレス空間制限で800MB以上の物理メモリ対応が困難
- 現在のカーネルは最大16GBのメモリをサポートするが、 そのようなシステムは稀
- 4GB以上のサポートは 近い将来廃止予定
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今後のメモリ管理改善案
- カーネルとユーザースペースで4GBずつ分離(4G/4G方式) の実験的アプローチ
- densememメモリモデル による2GBまでのサポート、SPARSEMEMモデルの廃止準備
- high memory廃止後は zramスワップデバイス として余剰メモリ活用案
年2038年問題とその他の課題
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2038年問題 のカーネル側対応は2020年に完了、muslやGNU C Libraryも追随
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DebianやUbuntuは2024年に2038年安全化
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依然として多くのパッケージや言語バインディングで未対応バグが残存
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32ビットデスクトップは2038年までに消滅予想
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ビッグエンディアン(big-endian)サポートも32ビット専用で時代遅れ
- IBMのmainframeやPowerPCのサポートが終了するまでカーネル内で維持予定
今後削除予定のサポート
- 8CPU超の32ビットシステムサポート
- armv4プロセッサ (例:DEC StrongARM CPU)
- 初期armv6 CPU (omap2, i.mx31など)
- devicetree未対応ボードのサポート全廃
- Cortex M(nommu)サポートは2年後に廃止予定
- i486 CPUサポート は現時点では未削除
- 32ビットCPUでのKVMサポート 削除パッチ送信済だが、PowerPCユーザー1名のため継続
今後の見通しと削除の判断基準
- armv7システムのサポートは今後10年は継続見込み
- 他の32ビットアーキテクチャは より早期にサポート終了
- high memoryサポート廃止は2027年頃、nommuサポートは2028年頃
- 削除判断はユーザー有無の調査(Web・Git履歴・開発者への確認)に基づく
- big-endian RISC-V は現時点で未サポート、今後も非対応方針
- nommu esp32 CPU はパッチ存在も、実用用途なしと判断
参考資料・関連リンク
- 講演スライドは公開中
- Bergmannの 2020年時点での考察記事 も参照可能
- 本イベントへの参加は Linux Foundation の支援によるもの