k23 - Experimental WASM Operating System

摘要

k23是一个活跃的研究项目，目前仍处于早期阶段，不适合生产环境。k23的核心理念是使用WebAssembly作为执行环境，以提供更高的安全性、模块化和可移植性，同时WebAssembly的易于静态分析性允许在不执行程序的情况下检测恶意软件。k23采用微内核架构，只有内核的核心功能和WebAssembly运行时在特权模式下运行，其他功能作为WebAssembly模块在强沙盒环境中实现。k23的核心理论是将编译器直接集成到内核中，以便内核和编译器之间可以相互提供信息，优化系统性能。例如，实现了接近与普通函数调用成本的零成本IPC调用、基于机器具体信息的优化以及基于程序信息的调度。目前，k23没有预编译的二进制文件，但可以从源代码运行，需要Rust、just和QEMU作为先决条件。提供了一系列的just命令来运行和测试k23。

观点

• k23的目的：为了适应现代世界的安全需求，k23研究项目探索了一种新的操作系统构建方法，通过使用WebAssembly作为执行环境来提高安全性、模块化和开发便利性。
• 为何选择WebAssembly：WebAssembly具有内在的安全性、模块化、可移植性和易于静态分析的特点，使其成为构建下一代操作系统的理想选择。
• k23的设计：采用微内核架构，通过WebAssembly模块实现系统功能，确保了系统的安全性和模块化。
• 编译器的集成：k23将编译器作为内核的一部分，以便实现系统级优化和提高性能，如零成本的IPC调用、机器特定的优化和基于程序信息的调度。
• 安装和运行：用户需要自行编译k23以运行和测试，可以通过just命令行工具来执行相关操作，如运行测试或构建系统。