Der Kernel.
Von Grund auf selbst geschrieben.
Der Kernel ist der Kern eines Betriebssystems. Er spricht mit der Hardware – Prozessor, Speicher, Festplatten, USB – und entscheidet, welches Programm wann laufen darf. Unseren haben wir selbst geschrieben: kein Linux, kein Windows darin. Diese Seite erklärt ihn einfach.
- Größe
- etwa 816 KB – kleiner als viele Fotos
- Arbeitsspeicher (RAM)
- 64 MB für das System, 2 GB empfohlen für Apps
- Prozessor
- heute normale PCs (x86/x64); eine Fassung für ARM-Computer wird gerade für die Alpha gebaut
- Startet auf
- alten und neuen PCs (BIOS und UEFI)
- Getestet in
- virtuellen Computern auf einem PC – noch nicht auf echter Hardware
- Code von anderen
- keiner im Kernel – nur das kleine Startprogramm (Limine)
Warum ein eigener Kernel?
Fast jedes Betriebssystem baut heute auf einem Kern auf, der Jahrzehnte alt ist. Das hat Vorteile – aber jede neue Idee muss um alte Entscheidungen herum passen. Wir wollten sehen, wie klein, schnell und sicher ein System sein kann, wenn man es heute neu baut, mit Sicherheit als erster Regel.
Ein paar Tage im Oktober haben wir stattdessen auf Linux aufgebaut. Dann sind wir absichtlich zurück: AstraOS soll uns gehören, von der ersten Zeile bis zum Desktop. Die ganze Geschichte steht auf der Geschichte-Seite.
Vom Einschalten bis zum Desktop
- Der Computer startet
Die Firmware des Computers (BIOS oder UEFI) startet ein kleines Startprogramm (Limine). Es lädt den Kernel von AstraOS.
- Der Prozessor wird eingerichtet
Der Kernel bereitet den Prozessor vor. Selbst wenn etwas schlimm schiefgeht, siehst du einen lesbaren Fehlerbildschirm statt endloser Neustarts.
- Speicher
Der Kernel macht eine Liste des freien Speichers und verteilt ihn an die Programme.
- Viele Aufgaben gleichzeitig
Eine Uhr tickt 1000-mal pro Sekunde. Bei jedem Tick kann der Kernel zu einer anderen Aufgabe wechseln – so läuft vieles gleichzeitig.
- Geräte
Der Kernel findet die Geräte: USB, Festplatten, Netzwerkkarte, Soundkarte. Jedes bekommt seinen Treiber – ein kleines Programm, das weiß, wie man mit ihm spricht.
- Desktop
Der Desktop startet: Fenster, Taskleiste und Startmenü zeichnet AstraOS selbst.
Viele Aufgaben, mehrere Kerne
Jede Aufgabe ist ganz kurz dran (10 Millisekunden), dann kommt die nächste. Hängt ein Programm, läuft der Rest des Systems weiter.
Moderne Prozessoren haben mehrere Kerne – kleine Prozessoren im Prozessor. AstraOS nutzt sie alle: Jeder Kern arbeitet an seinen eigenen Aufgaben. Im Task-Manager siehst du, welche Aufgabe auf welchem Kern läuft.
Speicher
Jedes Programm bekommt seinen eigenen Speicherbereich. Es kann den Speicher eines anderen Programms weder sehen noch ändern. Endet ein Programm, holt AstraOS seinen ganzen Speicher zurück. Das testen wir immer wieder: Nachdem viele Programme gestartet und beendet wurden, muss genau so viel Speicher frei sein wie vorher.
Geräte
- USB – Tastaturen, Mäuse, USB-Sticks und Hubs, auch im laufenden Betrieb eingesteckt
- Festplatten – Dateien lesen und schreiben
- Netzwerk – Internetverbindung mit eigener Netzwerk-Software und ein einfacher Webbrowser
- Ton – Startklang und Lautstärkeregler
- Bildschirm, Maus und Tastatur – ein flüssiger Desktop und echte Mauszeiger
Noch nicht da: WLAN, sichere Webseiten (https), 3D-Grafik und viele Arten von Netzwerkkarten. Die Geschwindigkeit auf echten PCs ist noch nicht gemessen.
Programme von anderen Systemen
Linux-Programme
AstraOS versteht das Format von Linux-Programmen. Einfache Linux-Programme, die in einem Textfenster laufen, starten schon – auch der Werkzeugkasten BusyBox mit seinem Terminal.
Windows-Programme
AstraOS hat einen eigenen Lader für Windows-Programme (.exe) – ganz ohne Windows-Code. Einfache Windows-Programme, die in einem Textfenster laufen, starten. Programme mit eigenen Fenstern gehen noch nicht.
AstraOS-Apps (.aapp)
Unser eigenes App-Format. Eine App enthält das Programm, die Rechte, die sie möchte, und ein digitales Siegel. Apps können eigene Fenster auf dem Desktop öffnen. Mehr auf der Sicherheitsseite.
So testen wir
Für jeden Teil gibt es einen automatischen Test. Er startet AstraOS in einem virtuellen Computer, klickt und tippt wie ein Mensch, macht Bilder vom Bildschirm und prüft das Ergebnis – zum Beispiel: Start mit nur 64 MB Speicher, USB, Netzwerk, Ton, Festplatten, Programme, Fenster, der Webbrowser und der Schutz. Deshalb können wir sagen, was funktioniert – und auch, was nicht.
Was als Nächstes kommt
- AstraOS auf ARM-Computern (zur Alpha)
- Start auf echten PCs; Installieren mit Astra Install Helper (Beta)
- Windows-Programme mit eigenen Fenstern
- Sichere Webseiten (https) im Browser
- Mehr Schutz – siehe Sicherheitsseite