Rust로 작성되었으며 호환되는 Asterinas 0.19 커널이 출시되었습니다. Linux

아스테리나스 프로젝트에서 Rust로 작성되었으며 범용 운영 체제에서 사용하도록 설계된 커널 버전 0.19를 출시했습니다. 이 커널은 커널과 호환되는 ABI(애플리케이션 바이너리 인터페이스)를 제공합니다. Linux 대신 사용할 수도 있습니다. 아스테리나스 커널과 닉스OS 시스템 환경을 결합한 아스테리나스 닉스OS 배포판이 병행 개발 중입니다. 이 프로젝트의 코드는 2022년부터 개발되어 왔으며 MPL(모질라 공용 라이선스)에 따라 배포됩니다.

현재 커널에는 240개 이상의 시스템 호출이 구현되어 있습니다. LinuxAsterinas NixOS 배포판은 100개 이상의 NixOS 패키지와 함께 Asterinas 커널에서 정상적으로 작동하는 것으로 검증되었습니다. 지원되는 패키지에는 Xfce, Firefox, bash, systemd, Podman, QEMU, rsync, Apache httpd, nginx, SQLite, Redis, Clang, GCC, Go, Lua, Node.js, OpenJDK, Perl, PHP, Python, Ruby, Rust, Git, FFmpeg, PyTorch, TensorFlow, Ollama, Codex 등이 있습니다.

이 커널은 x86-64 아키텍처를 완벽하게 지원하고, ARM64, RISC-V 64, Intel TDX 기반 격리 기능을 갖춘 x86-64 아키텍처를 부분적으로 지원하며, LoongArch 64 아키텍처에 대한 초기 지원도 제공합니다. 우선 순위 응용 분야는 다음과 같은 시스템을 포함합니다. Linux ABI를 사용하지만 더 높은 수준의 보안이 필요합니다. 예를 들어, Asterinas는 안전한 시스템 환경을 구축하는 데 사용될 수 있도록 제안되었습니다. 가상 기기격리를 위해 ARM CCA, AMD SEV, Intel TDX와 같은 기술이 사용되며, 호스트 시스템 측에서도 컨테이너 실행을 보장합니다.

가장 위험한 취약점의 주요 원인인 메모리 오류 발생 가능성을 줄이기 위해 Asterinas는 Rust 언어와 제한적인 unsafe 블록 사용을 채택했습니다. 커널은 마이크로커널의 격리 기능과 모놀리식 커널의 효율성을 결합하려는 프레임커널 아키텍처를 기반으로 구축되었습니다.

Asterinas의 커널 구성 요소는 공유 주소 공간에 위치하며, 보안은 안전한 코드와 잠재적으로 취약할 수 있는 코드를 논리적으로 분리함으로써 달성됩니다. 커널은 OS 프레임워크와 OS 서비스라는 두 부분으로 나뉘며, 둘 다 Rust로 작성되었습니다. OS 서비스는 unsafe 블록의 사용을 금지하며, unsafe 블록에서 코드 실행이 필요한 모든 저수준 작업은 OS 프레임워크로 이동되어 고수준 API를 통해서만 접근할 수 있습니다. 모든 시스템 호출, 파일 시스템 및 드라이버는 OS 서비스 수준에서 구현되며 unsafe 블록을 포함할 수 없습니다.

시스템 서비스 및 커널 모듈 개발을 위해 OSDK(운영체제 개발 키트)가 제공되며, OSDK에는 운영체제 구성 요소를 생성, 빌드, 테스트 및 실행하는 데 사용할 수 있는 cargo-osdk 유틸리티가 포함되어 있습니다. 개발자는 또한 운영체제 구성 요소에서 사용하기에 적합하게 수정된 Rust 표준 라이브러리(crate std)를 포함하는 OSTD(운영체제 표준 라이브러리) 세트에도 접근할 수 있습니다.

Asterinas 0.19의 변경 사항은 다음과 같습니다.

• DRM(Direct Rendering Manager) 서브시스템, /dev/dri 장치, KMS(커널 모드 설정) 인터페이스 및 "modesetting" 드라이버가 구현되어 기존의 프레임버퍼를 사용하는 fbdev 드라이버 대신 X.Org 서버 및 Mesa 기반의 표준 그래픽 스택을 실행할 수 있게 되었습니다.
  
  
• AArch64(ARM64) 아키텍처 지원이 추가되었으며, 이제 x86-64와 함께 주요 개발 아키텍처로 사용됩니다. AArch64에 대한 2단계 지원이 구현되어 기본 기능, 지속적 통합 테스트 및 부분 테스트 커버리지가 보장됩니다.
• Kata 컨테이너 및 기밀 컨테이너에서 게스트 시스템으로 실행될 수 있도록 Asterinas를 적용하는 작업이 계속되었습니다. 표준 커널 파일 시스템 테스트 스위트를 성공적으로 통과하는 새로운 Overlayfs 구현이 제안되었습니다. Linux xfstests도 포함됩니다. 새로운 마운팅 API가 구현되었습니다. virtio-fs 코드가 안정화되었습니다. 프로토콜 지원이 추가되었습니다.
  QEMU, 클라우드 하이퍼바이저 및 파이어크래커에서 사용되는 다이렉트 부팅 방식입니다. 부팅 속도가 향상되었습니다. 가상 머신해당 메모리는 인텔 TDX 기술을 사용하여 암호화됩니다.
• OSTD(운영체제 표준 라이브러리) 프레임워크는 Intel VMX를 기반으로 하는 최소한의 하이퍼바이저를 생성하기 위한 기본 API를 구현합니다.
• Rust 드라이버 개발 모델에 대한 지원이 추가되었습니다. 커널 구성 요소와 유사한 기능을 가진 aster-device 구성 요소가 추가되었습니다. Linux 드라이버 개발을 위한 기본적인 요소와 추상화 기능을 갖추고 있지만, 안전하지 않은 코드 없이 Rust로 작성되었습니다.
• 이제 자체 호스팅이 가능합니다. Asterinas 커널과 NixOS 패키지가 포함된 환경에서 Asterinas 커널을 빌드할 수 있습니다.

출처 : opennet.ru