Двое отважных разработчиков Ивэн Грин и Крис Стивенс решились на смелый шаг. Они написали с нуля совершенно новую операционную систему Minoca OS и опубликовали её исходный код под свободной лицензией GNU GPL v3.
Это 625 000 строк отлично документированного кода, преимущественно на языке программирования Си, частично на C++ и Ассемблере. Ядро ОС для x86 имеет размер около 750 КБ. С драйверами, сетевым стеком и видеобуфером свежезагруженная система использует 5−7 МБ оперативной памяти.
Большинство сегодняшних популярных операционных систем родились в конце 80-х или начале 90-х гг, в лучшем случае. В те годы ОС работали на совершенно другом оборудовании, чем сегодня. Поэтому подход к разработке ядра несколько отличался. По мнению создателей Minoca OS, сейчас этот подход устарел, так что можно добиться существенного повышения эффективности операционной системы, если переписать её с чистого листа.
В настоящее время к устройствам со встроенными ОС выдвигаются совершенно иные требования по управлению питанием, безопасности, обслуживанию и виртуализации. Древние UNIX-подобные системы модернизировались для соответствования новым требованиям, но в результате их код раздулся и потерял былую красоту и логичность. Начав с нуля, Minoca OS стремится избавиться от отягчающего наследия.
Minoca OS — операционная система общего назначения, которую можно использовать где угодно. Предположительно, она лучше всего подходит для встраиваемых систем и мобильных устройств, где существуют ограничения на энергопотребление, объём памяти и мощность процессора.
Предположительные области использования Minoca OS
Разработчики говорят, что стремились сделать экономичную, модульную и легко поддерживаемую операционную систему. Она совместима со стандартным набором интерфейсов POSIX. Это значит, что на ней можно запускать многие прикладные приложения, которые работают под Linux.
Важная инновация состоит в специальном интерфейсе между драйверами устройств и ядром ОС. Эта модель делает возможным написание драйверов «с упреждением» на будущие версии ядра. Другими словами, ядро может обновляться совершенно незаметно, без рекомпиляции драйверов.
Пока не совсем понятно, в каких устройствах лучше всего применять новую свободную операционную систему. По идее, это должны быть устройства с ограниченными ресурсами (память, CPU), но в то же время для которых требуется расширенная функциональность высокого уровня: многопоточность, сетевой стек, поддержка файловых систем. Разработчикам таких систем предлагают попробовать Minoca OS — и забыть о трудностях адаптации программного обеспечения к конкретному оборудованию. Не нужно будет возиться со специфическими багами уникальной встраиваемой системы, если в универсальной ОС ядро обновляется вместе с выходом свежих патчей.
В Minoca OS реализованы продвинутые функции отладки. Она осуществляется через прошивку, ядро или приложения. Более того, интегрированный отладчик Minoca Debugger отслеживает выполнение программ и использование памяти в реальном времени. Он подробно показывает, на что конкретно расходуются ресурсы.
Отладчик Minoca OS
Minoca OS запускается на архитектурах x86, ARMv6, ARMv7 с поддержкой виртуальной памяти и несколькими мегабайтами ОЗУ. Операционная система отлично масштабируется, поэтому хорошо работает и на персональных компьютерах с большим количеством процессорных ядер и гигабайтами оперативной памяти.
В комплект поставки входят драйверы для многих стандартных устройств.
В чём отличие от различных дистрибутивов Linux и зачем потребовалось создавать совершенно новую ОС, чем она отличается от этих дистрибутивов? Разработчики отвечают и на этот вопрос. По словам Ивэна Грина, со стороны приложения или пользователя они постарались сделать операционную систему как можно более похожей на популярные серверные дистрибутивы Linux. Цель состоит в том, чтобы портировать как можно больше приложений на Minoca OS. А вот самые серьёзная концептуальная разница кроется на уровне ядра, где разработчики постарались применить некоторые альтернативные решения в части дизайна и философии архитектуры. Это действительно важные решения, но они не видны пользователю напрямую, а проявляются в сниженном энергопотреблении, лучшей отзывчивости (то есть более высоком быстродействии), большем количестве свободной памяти, незаметных обновлениях ядра и т.д. Несмотря на лучшую отзывчивость по сравнению с Linux, систему Minoca OS нельзя назвать ОС реального времени.
Ссылки:
- Исходный код на Github
- Образы для Raspberry Pi 2, Raspberry Pi, BeagleBone Black, Asus C201, PandaBoard, x86 PC, x86 PC (UEFI), Galileo
- Пакет Minoca OS Starter Pack, который можно запустить в эмуляторе Qemu (в комплект входят загрузочный образ x86 Minoca OS, Minoca Debugger, эмулятор Qemu, Win32 Disk Imager и все бинарники x86)
- Совместимые пакеты и инструкции по сборке, в том числе Python, Ruby, Git, Lua и Node.
- Документация
