Konzepte zum Einsatz von Abstraktionsebenen im Betriebssystemdesign
von Felix Neumann.
Zusammenfassung
Viele der heute verbreiteten Betriebssysteme weisen einen großen Ballast an überarbeitungsbedürftigen Prinzipien oder Eigenschaften auf, die nur zur Abwärtskompatibilität dienen. Dieser Artikel enthält Ansätze und Ideen zur Entwicklung eines portablen, performanten und zukunftsfähigen Betriebssystems. Es werden geschickt Abstraktionsebenen eingeführt, die es erlauben, bisher explizit gewährleistete Eigenschaften implizit ins Systemdesign eingehen zu lassen.
Bei Trusted Compilation wird der Maschinencode erst auf dem Zielcomputer aus einem Zwischencode generiert. Dies garantiert nicht nur Portabilität, sondern ermöglicht dem System auch die völlige Kontrolle über ausgeführte Prozessorinstruktionen, sodass Privilegierungsebenen unnötig werden. Hinter Trusted Memory verbirgt sich die Idee, Speicherzugriffe ausschließlich über Manipulation eines Objektbaumes zu erlauben. Solch eine Abstraktionsschicht bietet Zugriffskontrolle und Isolation, sodass aufwändige Memory Management-Konzepte wie Segmentierung überflüssig werden.
Setzt man dieses Prinzip, Everything is an object, konsequent durch, verwaltet man auch das Dateisystem des Hintergrundspeichers über jenen Objektbaum - der Unterschied zwischen Arbeits- und Hintergrundspeicher liegt für das Betriebssystem nun nur noch in nichtfunktionalen Aspekten wie Performanz und Persistenz. Auf diese Art und Weise wird der Speicherverwaltung eine Vielzahl an Möglichkeiten eröffnet.
