作者 | 何苗
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
近日，谷歌在開源官博釋出了新的開源作業系統 KataOS，引發業内關注。
這是個用于進行機器學習的嵌入式裝置的開源作業系統。談及釋出緣由，谷歌表示，" 随着我們被越來越多的從環境中收集和處理資訊的智能裝置所包圍，需要有一個簡單的解決方案來為嵌入式硬體建構可驗證的安全系統。如果我們周圍的裝置無法通過數學證明能夠保護資料安全，那麼他們收集的個人身份資料，例如人物圖像和聲音錄音，可能會被惡意軟體通路，是以我們推出了 KataOS。"
是以 KataOS 從設計上就考慮了安全問題，幾乎完全是由 Rust 實作，而且是建立在 seL4 微核心的基礎之上，而 seL4 在數學上被證明是安全的，具有保證保密性、完整性和可用性。此外，Rust 語言消除了所有類型的錯誤，例如 off-by-one 錯誤和緩沖區溢出。
對于 KataOS 的未來，大家多持觀望态度。谷歌旗下出色的産品雖多，但作業系統一直是它的痛與執着。
谷歌為什麼死磕作業系統？
谷歌擁有多款開源作業系統。
2007 年谷歌開始推廣的 Android 是基于 Linux 開源作業系統建構而成，目前生态體系已經很龐大，在移動作業系統領域市場佔有率一直穩居市場第一。
2010 年推出的開源作業系統 Chrome OS 也是基于 Linux，在今年的資料統計中，其市場佔有率甚至還超越了 macOS，成為全球第二大作業系統。
2021 年釋出的 Fuchsia1.0 作業系統也是開源作業系統，部分繼承了安卓系統的 UI 設計和界面邏輯，其載體不僅是智能手機，還有平闆電腦、筆記本電腦甚至是可穿戴裝置。
今年 2 月份，谷歌釋出的 Chrome OS Flex 系統是谷歌基于開源的 Chromium OS 開發的作業系統，被稱為“舊電腦救星”，它對系統元件進行了盡可能地精簡，可以讓大量老舊、低性能 PC 裝置都能夠安裝并使用。
再到今年10月谷歌釋出的 KataOS ，早期版本也已在 GitHub 開源。
衆所周知，Android 已經是個非常成功且成熟的作業系統了，重新開發一個作業系統，不管是前期的技術儲備、研發，還是開發完成後軟體生态的打造、宣傳推廣等等，都需要耗費巨大的人力、财力、時間，為什麼谷歌還要堅持再打造這麼多的作業系統？關于這個疑問業内大緻有以下幾種猜想：
1、Android 有大量的先天缺陷。如系統版本碎片化嚴重、對惡意應用的行為缺乏應對措施、記憶體占有、裝置随着使用時間逐漸變卡等問題，困擾着 Android 使用者，也困擾着谷歌。由于 Android 最初并不完全由谷歌研發的，谷歌收購 Android 的研發團隊之前，他們已經幾乎完成了一半的開發工作，是以重新設計、開發一個新的作業系統似乎是個不錯的選擇。
2、為了規避法律風險。Android 之父 Andy Rubin 在早期使用了版權歸甲骨文公司所有的代碼段，導緻後來谷歌為此付出了幾十億美元的賠償，并且此後繼續承擔着法律風險。
3、目前風靡世界的作業系統大多數采用的軟體“核心”都太老。Android 使用的 Linux 核心始于 1991 年。Mac OS X、iOS 等蘋果平台以 Unix 為基礎研發，源自 1969 年的貝爾實驗室。
無論谷歌是出于哪點考慮，想做新作業系統的心一直未改變，作業系統作為基礎軟體皇冠上的明珠，的确有着讓人想要摘取的魅力。基于開源來做作業系統，也能最大程度彙聚一衆開發者的智慧與力量。
KataOS 之未來
不過，谷歌最新釋出 KataOS 是否能閃耀出自己的光芒，還得往後看。目前，谷歌已經在 GitHub 開源了大部分 KataOS 核心部分代碼。具體包括：
- 用于 Rust 的架構（例如 sel4-sys crate，它提供了 seL4 系統調用 API）；
- 用 Rust 編寫的備用 rootserver（用于動态系統範圍的記憶體管理）；
- 可以回收 rootserver 所用記憶體的 sel4 核心修改
谷歌方面透露，已經與 Antmicro 合作，通過 Renode 為目标硬體實作 GDB 調試和模拟。在内部，KataOS 還能夠動态加載和運作在 CAmkES 架構之外建構的第三方應用。但運作這些應用程式所需的元件暫時還未開源，谷歌的目标是開源所有 Sparrow，包括所有硬體和軟體設計；現下釋出的 KataOS 早期版本隻是一個開始。
為了全面證明 KataOS 是一款安全的環境系統，谷歌還為 KataOS 建構了一個名為 Sparrow 的參考實作，它将 KataOS 與安全硬體平台結合起來。是以，除了邏輯安全的作業系統核心之外，Sparrow 還包括一個邏輯安全的信任根，該信任根是在 RISC-V 架構上用 OpenTitan 建構的。然而，對于 KataOS 的初始版本，谷歌的目标是使用 QEMU 模拟運作更标準的 64 位 ARM 平台。
最近幾年，嘗試開發新作業系統的公司又多了起來，無論如何，創新對消費者來說始終是好事。我們也非常期待在新的時代作業系統能夠走出一個新方向。
參考來源：
https://opensource.googleblog.com/2022/10/announcing-kataos-and-sparrow.html
https://github.com/AmbiML/sparrow-manifest