أصدر مشروع أستريناس الإصدار 0.19، وهو نواة مكتوبة بلغة رست ومصممة للاستخدام في أنظمة التشغيل العامة. توفر النواة واجهة ثنائية للتطبيقات (ABI) متوافقة معها. Linux ويمكن استخدامها بدلاً من ذلك. ويجري تطوير توزيعة Asterinas NixOS، التي تجمع بين نواة Asterinas وبيئة نظام NixOS، بالتوازي. ويجري تطوير شفرة المشروع منذ عام 2022، ويتم توزيعها بموجب رخصة موزيلا العامة (MPL).
يوجد حاليًا أكثر من 240 استدعاء نظام مُنفذ في النواة. Linuxتم التحقق من توافق توزيعة Asterinas NixOS مع نواة Asterinas، وتضم أكثر من 100 حزمة NixOS. تشمل الحزم المدعومة: Xfce، وFirefox، وbash، وsystemd، وPodman، وQEMU، وrsync، وApache httpd، وnginx، وSQLite، وRedis، وClang، وGCC، وGo، وLua، وNode.js، وOpenJDK، وPerl، وPHP، وPython، وRuby، وRust، وGit، وFFmpeg، وPyTorch، وTensorFlow، وOllama، وCodex.
توفر النواة دعمًا كاملاً لبنية x86-64، ودعمًا جزئيًا لبنى ARM64 وRISC-V 64 وx86-64 مع عزل قائم على Intel TDX، بالإضافة إلى دعم مبدئي لبنية LongArch 64. وتشمل مجالات التطبيق ذات الأولوية الأنظمة القائمة على Linux واجهات برمجة التطبيقات الثنائية (ABIs)، ولكنها تتطلب مستوى أعلى من الأمان. على سبيل المثال، يُقترح استخدام Asterinas لإنشاء بيئة نظام آمنة. آلة افتراضية، لعزلها يتم استخدام تقنيات مثل ARM CCA و AMD SEV و Intel TDX، وكذلك على جانب نظام المضيف، مما يضمن تشغيل الحاويات.
لتقليل احتمالية حدوث أخطاء في الذاكرة، المصدر الرئيسي لأخطر الثغرات الأمنية، يستخدم نظام أستريناس لغة رست واستخدامًا محدودًا للكتل غير الآمنة. تم بناء النواة باستخدام بنية Framekernel، التي تسعى إلى الجمع بين إمكانيات العزل في النوى المصغرة وكفاءة النوى المتجانسة.
تتواجد مكونات النواة في نظام أسترينا في مساحة عناوين مشتركة، ويتم تحقيق الأمان من خلال الفصل المنطقي بين التعليمات البرمجية الآمنة والتعليمات البرمجية التي قد تكون عرضة للاختراق. تنقسم النواة إلى جزأين، كلاهما مكتوب بلغة رست: إطار عمل نظام التشغيل وخدمات نظام التشغيل. تمنع خدمات نظام التشغيل استخدام الكتل غير الآمنة، وتُنقل جميع العمليات منخفضة المستوى التي تتطلب تنفيذ التعليمات البرمجية في كتل غير آمنة إلى إطار عمل نظام التشغيل، ولا يمكن الوصول إليها إلا من خلال واجهة برمجة تطبيقات عالية المستوى. تُنفذ جميع استدعاءات النظام وأنظمة الملفات وبرامج التشغيل على مستوى خدمات نظام التشغيل، ولا يمكنها تضمين كتل غير آمنة.
لتطوير خدمات النظام ووحدات النواة، يتم توفير حزمة تطوير أنظمة التشغيل (OSDK)، والتي تتضمن أداة cargo-osdk لإنشاء مكونات نظام التشغيل وبنائها واختبارها وتشغيلها. كما يمكن للمطورين الوصول إلى مجموعة مكتبة أنظمة التشغيل القياسية (OSTD)، والتي تتضمن نسخة من مكتبات Rust القياسية (crate std) مُعدّلة للاستخدام في مكونات نظام التشغيل.
من بين التغييرات في أستيريناس 0.19:
- تم تنفيذ النظام الفرعي DRM (مدير العرض المباشر)، وجهاز /dev/dri، وواجهة KMS (إعداد وضع النواة)، وبرنامج التشغيل "modesetting"، مما يسمح بتشغيل حزمة رسومات قياسية تعتمد على X.Org Server و Mesa، بدلاً من برنامج التشغيل fbdev المستخدم سابقًا، والذي يستخدم إطارًا مؤقتًا.
- تمت إضافة دعم لبنية AArch64 (ARM64)، والتي أصبحت الآن البنية الأساسية للتطوير إلى جانب x86-64. كما تم تطبيق مستوى ثانٍ من الدعم لـ AArch64، مما يضمن الوظائف الأساسية، واختبار التكامل المستمر، وتغطية جزئية للاختبار.
- استمر العمل على تكييف نظام Asterinas ليعمل كنظام ضيف في حاويات Kata والحاويات السرية. وقد تم اقتراح تطبيق جديد لنظام الملفات Overlayfs اجتاز بنجاح مجموعات اختبار نظام ملفات النواة القياسية. Linux وتم تطبيق واجهة برمجة تطبيقات جديدة للتركيب، بالإضافة إلى اختبارات xfs. كما تم تحسين استقرار كود virtio-fs، وإضافة دعم البروتوكول.
خاصية الإقلاع المباشر، المستخدمة في QEMU وCloud Hypervisor وFirecracker. تم تسريع أوقات الإقلاع. الآلات الافتراضية، والتي يتم تشفير ذاكرتها باستخدام تقنية Intel TDX. - يقوم إطار عمل OSTD (مكتبة نظام التشغيل القياسية) بتنفيذ واجهة برمجة تطبيقات أساسية لإنشاء برامج مراقبة الأجهزة الافتراضية البسيطة القائمة على Intel VMX.
- تمت إضافة دعم لنموذج تطوير برامج تشغيل Rust. تمت إضافة مكون aster-device بوظائف تُذكّر بمكونات النواة. Linux مع العناصر الأساسية والتجريدات لتطوير برامج التشغيل، ولكن مكتوب بلغة Rust بدون استخدام التعليمات البرمجية غير الآمنة.
- أصبح الاستضافة الذاتية ممكنة الآن - يمكنك الآن بناء نواة Asterinas من بيئة تحتوي على نواة Asterinas وحزم NixOS.
المصدر: opennet.ru
