Das Projekt Moss entwickelt einen Linux-kompatiblen Kernel in Rust.

Nach 8 Monaten Entwicklung wurde der erste Prototyp des Unix-ähnlichen Kernels Moss veröffentlicht, der teilweise mit Linux kompatibel ist. Der Code ist in Rust mit Assembly-Einfügungen geschrieben und steht unter der MIT-Lizenz. Derzeit unterstützt das Projekt nur die Aarch64-Architektur, kann in QEMU gestartet werden und wurde auf Raspberry Pi 4, Jetson Nano, AMD Kria und imx8 getestet. Laut den Entwicklern kann der Kernel leicht auf andere Architekturen wie x86_64 und RISC-V portiert werden, dank einer Schicht zur Abstraktion der Hardwareunterstützung.

In dieser Entwicklungsphase implementiert Moss 51 Linux-Systemaufrufe und gewährleistet binäre Kompatibilität mit Linux-Anwendungen, die ausreichend ist, um die Bash-Befehlszeile und die meisten Utilities aus dem BusyBox-Paket auszuführen. Zu den Besonderheiten der Moss-Architektur gehört die Verwendung des async/await-Modells, um die asynchrone Ausführung von Kernelkomponenten zu gewährleisten und grundlegende Klassen von Deadlocks auszuschließen. Alle nicht-trivialen Systemaufrufe sind als asynchron ausgeführte Funktionen implementiert.

Hauptfunktionen:

• Ein Speichermanagementsystem mit Unterstützung für Memory Pages im CoW-Modus (Copy-on-Write), Speicherseitentabellen, asynchronen Funktionen zum Kopieren von Speicher zwischen Kernel und Benutzerraum sowie der Verarbeitung von Ausnahmen (Page Faults) im Kernel- und Benutzerbereich.
• Ein Prozessverwaltungssystem mit einem Task-Scheduler und Unterstützung für die Migration von Aufgaben über IPI (inter-processor interrupt). Unterstützung für die Ableitung von Prozessen über den clone()-Aufruf. Möglichkeiten zur Zustellung von Signalen an Prozesse und Threads.
• Ein asynchron arbeitendes VFS (Virtual File System), ein Ramdisk-Blockgerät, ein FAT32-Treiber und das devtmpfs-Gerät.
• Übertragung der Hauptfunktionalität in eine Hardware-unabhängige Bibliothek libkernel.
• HAL-Schicht (Hardware Abstraction Layer) zur Unterstützung der Hardware.
• Ein Testset, das mehr als 230 Tests umfasst.

Zu den wesentlichen Einschränkungen gehören das Fehlen eines Netzwerkunterstützungssystems und die Existenz eines stark reduzierten Dateisystemtreibers, der nur das FAT32-Dateisystem im nur-lesbaren Modus unterstützt. Zu den Prioritäten gehören die Fortsetzung der Implementierung von Linux-Systemaufrufen, die Erstellung eines TCP/IP-Stacks, die Unterstützung der Lastverteilung im Task-Scheduler und die Bereitstellung eines vollständigen Treibers für das Dateisystem (ext2/4).

Quelle: opennet.ru