Komuniti teknologi sedang hangat membincangkan tentang Asterinas, sebuah kernel serasi Linux yang baharu ditulis dalam Rust yang memperkenalkan seni bina framekernel yang novel. Walaupun projek ini bertujuan untuk menggabungkan aspek terbaik daripada reka bentuk monolitik dan microkernel, ahli komuniti menimbulkan persoalan penting mengenai daya maju praktikal dan pendekatan teknikalnya.
Spesifikasi Teknikal Asterinas
- Bahasa: Rust dengan seni bina framekernel
- Keserasian: Serasi dengan Linux ABI
- Lesen: Mozilla Public License (MPL) 2.0
- Seni Bina: Dibahagikan kepada rangka kerja berkuasa istimewa (unsafe Rust) dan perkhidmatan tanpa kuasa istimewa (safe Rust)
- Kes Penggunaan Sasaran: Pada mulanya tertumpu kepada Confidential VMs dan persekitaran maya
- Garis Masa Pembangunan: Menyasarkan untuk menyokong perkhidmatan dunia sebenar dalam tempoh satu tahun
Pembangunan Pemacu Kekal Sebagai Cabaran Utama
Perbincangan paling hangat tertumpu pada sokongan pemacu peranti, yang dilihat oleh ramai sebagai faktor penentu kejayaan atau kegagalan mana-mana kernel baharu. Ahli komuniti menunjuk kepada pemerhatian bijak Linus Torvalds dari beberapa dekad lalu mengenai pembangunan pemacu sebagai parit pelindung Linux. Cabarannya bukan sekadar terjemahan teknikal - ia mengenai ujian perkakasan dan penyelenggaraan.
Seorang pembangun menyerlahkan kesesakan penting: Walaupun terjemahan oleh jurutera mahir berkemungkinan menghadapi masalah jika mereka tidak benar-benar mempunyai perkakasan untuk menguji perkara tersebut. Masalah ujian ini menjadi lebih kompleks apabila mempertimbangkan perkakasan pelik dan tidak standard yang hampir tidak berfungsi dengan pemacu Windows sedia ada, apalagi yang baru dipindahkan.
Komuniti sedang meneroka penyelesaian kreatif, termasuk terjemahan pemacu dibantu AI dan pendekatan virtualisasi serupa dengan penggunaan User-Mode Linux oleh kernel HongMeng. Walau bagaimanapun, kebimbangan pelesenan timbul kerana pemacu Linux yang dipindahkan perlu mengekalkan pelesenan GPLv2.
Falsafah Reka Bentuk Framekernel Di Bawah Penelitian
Pendekatan Asterinas untuk memisahkan kod kernel kepada komponen berhak istimewa (unsafe Rust) dan tidak berhak istimewa (safe Rust) telah menimbulkan kekeliruan dan perdebatan. Terminologi pada mulanya kelihatan terbalik kepada ramai pembangun, yang menjangkakan pemisahan hak istimewa tradisional antara ruang kernel dan pengguna.
Pembangun utama projek menjelaskan bahawa ini merujuk kepada hak istimewa bahasa Rust dan bukannya hak istimewa perkakasan - rangka kerja berhak istimewa boleh menggunakan ciri unsafe Rust, manakala perkhidmatan tidak berhak istimewa mesti berpegang kepada safe Rust. Reka bentuk ini bertujuan untuk meminimumkan pangkalan pengkomputeran dipercayai sambil mengekalkan segala-galanya dalam ruang kernel untuk prestasi.
Framekernel berbanding Seni Bina Tradisional
| Seni Bina | Lokasi Kod | Prestasi | Keselamatan | Kerumitan |
|---|---|---|---|---|
| Monolithic | Ruang kernel | Tinggi | Rendah (semua tidak selamat) | Sederhana |
| Microkernel | Pisah kernel/pengguna | Lebih rendah (overhed IPC ) | Tinggi (pengasingan) | Tinggi |
| Framekernel | Ruang kernel (dipisah secara logik) | Tinggi (memori dikongsi) | Sederhana ( API selamat) | Sederhana |
Mitos Prestasi Microkernel Berterusan
Sebahagian besar perbincangan berkisar tentang persepsi lapuk mengenai prestasi microkernel. Beberapa ahli komuniti berhujah bahawa microkernel moden seperti seL4 sebahagian besarnya telah menyelesaikan masalah prestasi IPC yang melanda reka bentuk terdahulu. Kerumitan perkakasan moden, dengan syscall yang mahal dan kejayaan mekanisme beratur seperti io_uring, menunjukkan bahawa jurang prestasi antara reka bentuk monolitik dan microkernel mungkin kurang relevan daripada yang difikirkan sebelum ini.
Keuntungan prestasi yang sepatutnya daripada kernel monolitik dibazirkan pada ciri yang meniru ciri microkernel.
Walau bagaimanapun, yang lain mengekalkan bahawa penggunaan praktikal kekal mencabar, menunjuk kepada penggunaan terhad reka bentuk microkernel di dunia sebenar di luar kes penggunaan khusus.
Virtualisasi Mengubah Permainan
Perspektif menarik muncul mengenai kepentingan yang berkurangan bagi sokongan pemacu bare-metal dalam dunia maya hari ini. Ramai pembangun menyatakan bahawa kebanyakan contoh Linux yang mereka berinteraksi dengannya berjalan secara maya, sama ada dalam persekitaran awan, bekas, atau VM tempatan. Peralihan ini berpotensi memberikan Asterinas laluan penggunaan yang lebih berdaya maju, memfokuskan pada persekitaran maya di mana kepelbagaian pemacu kurang kritikal.
Pasukan projek sudah menyasarkan pendekatan ini, dengan rancangan untuk menggunakan Asterinas sebagai OS tetamu dalam Confidential VM di mana kelebihan keselamatan daripada keselamatan memori dan pangkalan pengkomputeran dipercayai yang kecil menjadi lebih berharga daripada sokongan perkakasan menyeluruh.
Kebimbangan Pelesenan dan Ekosistem
Pilihan Mozilla Public License (MPL) 2.0 dan bukannya GPL telah menarik reaksi bercampur daripada komuniti. Walaupun pasukan projek telah mendokumentasikan rasional mereka, sesetengah pembangun menyatakan keutamaan untuk lesen copyleft yang lebih ketat. Keputusan pelesenan ini boleh memberi kesan kepada corak penggunaan dan sumbangan berbanding alternatif berlesen GPL.
Projek ini menunjukkan harapan untuk kes penggunaan khusus, terutamanya dalam persekitaran maya berfokuskan keselamatan. Walau bagaimanapun, laluan kepada penggunaan tujuan umum kekal mencabar, dengan pembangunan ekosistem pemacu berkemungkinan menentukan kejayaan atau kegagalan utimanya dalam pasaran yang lebih luas.