Выпуск операционной системы Redox OS 0.5, написанной на языке Rust 25.03.2019 08:18

После года разработки подготовлен выпуск операционной системы Redox 0.5, разработанной с использованием языка Rust и концепции микроядра. Наработки проекта распространяются под свободной лицензией MIT. Для тестирования в VirtualBox или QEMU предложены готовые загрузочные образы.

Пользовательское окружение в Redox построено на базе графической оболочки Orbital, работающей поверх Wayland. В качестве web-браузера применяется Netsurf. Операционная система использует концепцию микроядра, при котором на уровне ядра обеспечивается только взаимодействие между процессами и управление ресурсами, а вся остальная функциональность вынесена в библиотеки, которые могут использоваться как ядром, так и пользовательскими приложениями. Все драйверы выполняются в пространстве пользователя в изолированных sandbox-окружениях. Для совместимости с существующими приложениями предоставляется специальная POSIX-прослойка, позволяющая запускать многие программы без портирования.

Redox развивается в соответствии с философией Unix c заимствованием некоторых идей из SeL4, Minix и Plan 9. В системе применяется принцип «все есть URL». Например, для записи в лог может использоваться URL «log://», для взаимодействия между процессами «bus://», для сетевого взаимодействия «tcp://» и т.п. Модули, которые могут быть реализованы в форме драйверов, расширений ядра и пользовательских приложений, могут регистрировать свои обработчики URL, например, можно написать модуль обращения к портам ввода/вывода и привязать его к URL «port_io://», после чего можно использовать его для доступа к 60 порту через открытие URL «port_io://60».

Проектом также развивается собственный пакетный менеджер, набор стандартных утилит (binutils, coreutils, netutils, extrautils), командная оболочка ion, vim-подобный текстовый редактор sodium, сетевой стек и файловая система TFS, развиваемая на основе идей ZFS (модульный вариант ZFS на языке Rust). Конфигурация задаётся на языке Toml. Система поддерживает запуск на процессорах с архитектурой x86_64 c VBE-совместимой графической картой (nvidia, intel, amd), AHCI-дисками и сетевыми картами на базе чипов E1000 или RTL8168.

Из новшеств, добавленных в выпуске Redox 0.5, можно отметить:

Предложена собственная стандартная Си-библиотека Relibc, написанная на языке Rust. Relibc позиционируется как переносимая реализация стандартной библиотеки Си, соответствующая стандарту POSIX и способная работать не только в Redox, но и в дистрибутивах на базе ядра Linux. Ранее в Redox в качестве стандартной библиотеки применялся форк библиотеки newlib от проекта Сygwin, но он не устраивал разработчиков с точки зрения безопасности и кросс-платформенности. На текущей стадии развития Relibc уже намного превосходит newlib по функциональности;
Подготовлены новые загрузчики bootloader-coreboot и bootloader-efi для coreboot и EFI, на основе которых сформированы загрузочные образы. Написаны библиотеки для работы с EFI на языке Rust и загрузочный код (payload для coreboot) на Rust. Загрузчики могут применяться обособленно от Redox и в других проектах;
Система обработки событий переработана для предоставления корректной поддержки вызовов select и poll;
Реализована полноценная поддержка функций отображения в память (mmap);
Добавлена поддержка Pthreads и предложены дополнительные системные вызовы для обработки сигналов;
Улучшена совместимость с LLVM, что позволило обеспечить сборку rustc и Mesa (c llvmpipe);
Благодаря переходу на новую системную библиотеку удалось добиться поддержки многих новых приложений. Для установки в Redox подготовлены готовые пакеты с библитеками SDL2, ffmpeg, cairo, gstreamer, pcre, glib, pixman, libiconv, libsodium и gettext, набором компиляторов llvm, реализацией OpenGL/Vulkan Mesa, эмуляторами scummvm, dosbox и mgba, играми eduke32 (Duke Nukem 3D), openttd и FreeDoom. Всего добавлено 62 новых пакета.