Kärnversionen Asterinas 0.19 har släppts, skriven i Rust och kompatibel med Linux.

Release of Asterinas 0.19 has been published, developing a kernel written in the Rust language and intended for use in general-purpose operating systems. The kernel provides an ABI (Application Binary Interface) compatible with the Linux kernel and can be used as a substitute. Meanwhile, the Asterinas NixOS distribution is being developed, combining the Asterinas kernel with the NixOS system environment. The project has been in development since 2022 and is distributed under the MPL (Mozilla Public License).

Currently, the kernel implements over 240 Linux system calls. In the Asterinas NixOS distribution, over 100 packages from NixOS have been verified to work on top of the Asterinas kernel. Supported packages include: 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, and Codex.

The kernel provides full support for the x86-64 architecture, partial support for ARM64, RISC-V 64, and x86-64 with Intel TDX-based isolation, as well as initial support for the LoongArch 64 architecture. High-priority application areas include systems dependent on Linux ABI but requiring a higher level of security. For example, Asterinas is proposed for constructing system environments that are secure. virtuella maskiner, där teknologier som ARM CCA, AMD SEV och Intel TDX används för isolering, samt på värdsystemet som möjliggör körning av containrar.

För att minska risken för minnesfel, som är den främsta källan till de mest farliga sårbarheterna, används Rust-språket och en taktik med begränsad användning av unsafe-block vid skrivandet av Asterinas. Kärnan är byggd med hjälp av framekernel-arkitekturen, där man har försökt kombinera mikro-kärnornas isoleringsmöjligheter med effektiviteten hos monolitiska kärnor.

Kompontenterna i Asterinas-kärnan placeras i ett gemensamt adressutrymme, och säkerhet uppnås genom logisk separation av säker kod och kod där säkerhetsproblem kan uppstå. Kärnan är uppdelad i två delar skrivna i Rust: OS Framework och OS Services. I OS Services är användning av unsafe-block förbjuden, och alla lågnivåoperationer som kräver kodutförande i unsafe-block har flyttats till OS Framework och är endast tillgängliga via ett hög-nivå API. Alla systemanrop, filsystem och drivrutiner implementeras på OS Services-nivå och kan inte inkludera unsafe-block.

For developing system services and kernel modules, the OSDK (Operating System Development Kit) toolkit is provided, which includes the cargo-osdk utility for creating, building, testing, and running operating system components. A set of libraries, OSTD (Operating System Standard Library), has been prepared for developers, including a version of the standard Rust libraries (crate std) adapted for use in operating system components.

Among the changes in Asterinas 0.19:

• The DRM (Direct Rendering Manager) subsystem has been implemented, the /dev/dri device, the KMS (kernel mode setting) interface, and the ‘modesetting’ driver, allowing the default graphics stack based on X.Org Server and Mesa to run, instead of the previously used fbdev driver that utilized the framebuffer.
  
  
• Support for the AArch64 (ARM64) architecture has been added, which is now used as the primary architecture in development, alongside x86-64. For AArch64, a second level of support has been implemented, which includes basic functionality operation, verification in the continuous integration system, and partial test coverage.
• Arbetet med att anpassa Asterinas för att köras som gästsystem i VM-containrar Kata Containers och Confidential Containers har fortsatt. En ny implementation av Overlayfs har föreslagits, som framgångsrikt passerar de standard testsviter för FS i Linux-kärnan och xfstests. En ny monterings-API har implementerats. Koden för virtio-fs har stabiliserats. Stöd för protokollet
  direct-boot, som används i QEMU, Cloud Hypervisor och Firecracker, har förbättrat starttiden för virtuella maskiner, vars minne krypteras med teknologin Intel TDX.
• I OSTD-ramverket (Operating System Standard Library) har en grundläggande API för att skapa minimalistiska hypervisorer baserade på Intel VMX implementerats.
• Stöd för utvecklingsmodellen för drivrutiner på Rust-språket har lagts till. En aster-device-komponent har lagts till med funktionalitet som liknar komponenterna i Linux-kärnan med grundläggande primitiva funktioner och abstraktioner för drivrutinsutveckling, men skriven i Rust utan osäker kod.
• Möjlighet till egen ombyggnation (self-hosting) har säkerställts — från en miljö med Asterinas-kärnan och NixOS-paket kan nu Asterinas-kärnan byggas.

Källa: opennet.ru