谷歌秀出新 KataOS，一款用 Rust 开发的安全操作系统

谷歌这家公司是一家非常愿意尝试开发操作系统的企业，这在各个大型互联网巨头是比较罕见的现象。

近日这家公司刚刚推出了嵌入式机器学习操作系统称为KataOS，目前属于实验性质。

KataOS与Sparrow是一对双胞胎，Kata是操作系统的设计，Sparrow是参考型实现。

谷歌的这项计划是要把KataOS变成了个“可证明的安全平台，针对于运行机器学习应用的嵌入式系统，并进行充分优化”。

谷歌与Antmicro进行合作，后者创建了操作系统seL4-sys crate（https://antmicro.com/blog/2022/08/running-rust-programs-in-sel4/），在ARM64指令集上开发，后面计划将在RISC-V的CPU上运行。

我们关注一下它在GitHub上的介绍，谷歌这款操作系统是用Rust全新开发，Rust 消除整个类型错误的特性是使 KataOS 成为安全操作系统的一个强有力的序章。KataOS的底层采用了使用C语言开发的seL4微内核（见下图）。

seL4主要使用C语言实现，其使用了基于微内核的嵌入式系统的组件架构CAmkES（https://docs.sel4.systems/projects/camkes/）,CAmkES使用了Haskell和Python作为抽象层将C和Rust层连接在一起。

关于微内核，早在1980年就被视为下一代技术创新，尽管它还没产生太大的影响，但微内核的数量现在已经不少。比如Minix3就是一个成功的开源微内核，由Linux专家Andy Tanenbaum博士开发，它是数百万Intel CPU的系统管理控制器。

而 QNX 是 BlackBerry 10操作系统的基础，也是黑莓的超级现金牛，被称为业界最畅销的商业微内核。

你所用到的最成功的微内核之一，无疑是Apple的macOS，你可知道它之前叫MacOS X，最早叫NeXTstep。它就是基于开源的XNU内核，基于卡内基梅隆大学叫做Mach的首代微内核之一。

XNU 之中有一个基于FreeBSD代码的内核“Unix服务器”，严格意义上称作混合内核，不能算是纯微内核。

Security Enhanced L4，简称 seL4，是更大的L4 家族中的其中一员，由已故的Jochen Liedtke 针对 Mach 专门设计，其核心目标便是提高微内核性能。

在KataOS中，Sparrow负责参考实现，将KataOS与安全硬件平台结合。

目前，谷歌已经在GitHub上开源了大部分内核部分，未来它将开源所有Sparrow，包括硬件和软件设计。

从另一角度，像KataOS这种小众系统成功机率低于通用操作系统。在谷歌之前的操作系统中，最著名的是 Fuchsia，这是一款多平台操作系统，继承了安卓的部分特性，有一部分也有物联网的属性，谷歌最终做成了它。

希望 KataOS 也会是一个好开始。

作者：场长

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