Google e l’OS color Fuchsia

Che Google abbia sempre qualche cosa in sviluppo, valutazione o sperimentazione è indubbio. Spesso questi progetti sono anche pubblici, ma senza pubblicità che attiri l’attenzione.

Da un paio d’anni ha in sviluppo Fuchsia, un nuovo sistema operativo costruito in casa fin dal kernel, chiamato Zircon. In questi anni ogni tanto è apparso qualche riferimento, ma è rimasto sconosciuto lo scopo, il perché sviluppare un altro sistema operativo. Lo è tutt’ora, ma adesso abbiamo qualche dettaglio su cosa sia Fuchsia, e in cosa si differenzi da quanto già visto.
Google ha infatti pubblicato la documentazione, chiamata The Book.

Fuchsia is not Linux

Fuchsia non è Linux

Le prime parole del documento (nonché il titolo del primo paragafo) servono ad affermare una cosa non ovvia, di questi tempi: il nuovo sistema operativo non è in alcun modo basato su Linux. Fuchsia ha un kernel suo e programmi suoi, tutto fatto in  casa.
Un sistema operativo è formato da almeno due parti: il kernel, che si occupa di gestire l’hardware, ed i programmi base, che danno istruzioni al kernel. Le varie distribuzioni Linux (di cui così spesso parliamo) sono una combinazione del kernel Linux e dei programmi GNU (tanto che sarebbe corretto riferirsi sempre a sistemi GNU/Linux).
Come visto quando abbiamo parlato di Meltdown, lo spazio di memoria assegnato al kernel è separato da quello dei programmi, ed anche quello che può fare il kernel è diverso: dovendo gestire l’hardware, il kernel può mandare dei comandi ai dispositivi, mentre i programmi devono usare il kernel.

Tutto in userland

Leggendo la documentazione salta all’occhio come molte funzioni, che normalmente vediamo parte del kernel (al massimo come modulo da caricare), in Fuchsia siano processi (chiamati servizi) che girano nello spazio utente.
Per esempio, per accedere ad un file normalmente viene chiamato un programma che individua il file in un filesystem (caricato nel kernel), il quale usa un driver (caricato nel kernel) per leggere i dati memorizzati fisicamente sul disco.
In Fuchsia succede una cosa molto simile, ma non identica: un programma chiede il file ad un filesystem (che è un servizio, ovvero un altro programma), il quale chiede informazioni ad un driver (che è un altro servizio) per dare le istruzioni al kernel che legge fisicamente i dati dal disco; la catena di comunicazioni quindi procede a ritroso: il driver comunica il risultato al filesystem che comunica la disponibilità o meno dei dati al programma richiedente.

Scambio messaggi, non dati

Normalmente filesystem e driver devono essere scritti nello stesso linguaggio del kernel, e ne devono condividere le strutture dati visto che usano direttamente quei dati. Questo porta ad uno svantaggio: ad ogni aggiornamento della struttura dati del kernel, il modulo deve essere ricompilato e/o in parte riscritto, per adeguarsi ai cambiamenti.
In Fuchsia i componenti sono programmi a sé stanti che comunicano tra di loro con un protocollo standard: qualunque programma, scritto con qualsiasi linguaggio, sia in grado di comunicare con quel protocollo (chiamato RemoteIO) può svolgere quel compito. Questo vuol dire anche che l’aggiornamento di uno di questi componenti (kernel, filesystem o driver) non implica l’aggiornamento di tutti, e le modifiche di funzionamento o rappresentazione dei dati interno non coinvolge gli altri componenti.

A chi è destinato tutto questo?

Non ci dilungheremo oltre sulle caratteristiche tecniche, che sono peraltro ben approfondibili grazie proprio al Libro di Google. Aggiungiamo solo che l’architettura sembra studiata per avere nativamente certe caratteristiche:

• un alto livello di sicurezza: ogni processo è indipendente e potrebbe aver accesso solo allo stretto necessario;
• multipiattaforma: il (micro)kernel e la modularità dei servizi permetterà di avere solo i componenti necessari su hardware embedded, mentre più generale e completo su altri tipi di hardware; inoltre, grazie al sistema a servizi non si è legati ad un linguaggio specifico;
• facilità di manutenzione: l’aggiunta, l’aggiornamento o la rimozione di un servizio sono istantanei e indipendenti dagli altri.

Queste caratteristiche fanno pensare ad un uso che spazia dai pc ai telefonini, tanto che qualcuno ha già ipotizzato possa essere il futuro sostituto di Android e ChromeOS.
Noi crediamo sia semplicemente un po’ troppo presto per dirlo: il sistema è ad uno stadio di esercizio di stile, non ancora definibile nemmeno come versione Alpha (in cui le funzionalità base sono state implementate), quindi per poter valutare cosa effettivamente sia e dove potrebbe avere senso usare Fuchsia ci vorranno ancora anni.

In compenso, ci fa molto piacere che esista, e che si stia sviluppando tanto velocemente, un’alternativa. Opensource, naturalmente.

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