Moxnox 1.0: Sistem de operare open-source experimental cu arhitectură inspirată de Windows NT, compatibilitate POSIX și suport nativ Btrfs

 

În lumea sistemelor de operare alternative, majoritatea eforturilor se împart între recrearea binară a compatibilității Windows (cum este ReactOS sau noul fork LiberNT) și familiile consacrate derivate din Unix (Linux, BSD, Illumos). Moxnox, dezvoltat ca proiect personal încă din 2022 de către Mark Harmstone (arhitectul din spatele cunoscutului driver WinBtrfs pentru Windows), propune o viziune hibridă complet inedită.

Ajuns la versiunea 1.0, Moxnox nu este nici o distribuție Linux și nici o clonă mecanică de Windows, ci un sistem de operare independent, scris de la zero în aproximativ 130.000 de linii de cod C++. Acesta combină apelurile de sistem de nivel scăzut și structura executabilelor din nucleul Windows NT cu spațiul de utilizator, convențiile de directoare și uneltele standard din universul Unix/POSIX, având ca sistem de fișiere primar Btrfs.

Arhitectură hibridă: Kernel NT-style cu spațiu de utilizator Unix

Designul intern al Moxnox realizează o fuziune arhitecturală rar întâlnită între cele două paradigme majore din informatică:

• Apeluri de sistem și nucleu de tip Windows NT: Interfețele interne de nivel scăzut și apelurile de sistem (syscalls) sunt modelate direct după modelul NT, dar implementate într-un kernel propriu original.

• Formate binare PE (.exe și .dll): Spre deosebire de Linux care utilizează formatul ELF, Moxnox folosește exclusiv formatul PE/COFF (Portable Executable). Programele și bibliotecile partajate poartă extensiile specifice .exe, respectiv .dll.

• Convenții de căi și apeluri Unix: În ciuda formatului executabilelor, sistemul utilizează căi de directoare în stil Unix (/usr/bin, /home), respectă semantica de permisiuni POSIX și implementează apeluri de sistem specifice Unix inexistente în API-ul nativ Win32, cum ar fi fork().

• Fără suport nativ pentru aplicații Windows existente: Dezvoltatorul subliniază că Moxnox nu poate rula direct executabile comerciale de Windows, deoarece nu implementează subsistemul Win32 complet (deși o eventuală portare a bibliotecilor Win32 din Wine ar putea permite acest lucru pe viitor).

Ecosistem de unelte portate și stare Self-Hosting

Deși se află într-un stadiu experimental, Moxnox beneficiază deja de un set robust de instrumente fundamentale portate pe noul său runtime:

Categorie	Utilitare și unelte portate
Shell & Utilitare de bază	GNU Bash, suita completă GNU Coreutils, editoarele Vim și Nano.
Toolchain & Compilatoare	GCC (momentan exclusiv pentru arhitectura x86-64), LLVM, Git, lanțul de unelte Rust.
Limbaje & Runtime-uri	Python, Perl.
Securitate & Rețea	OpenSSH, biblioteca criptografică OpenSSL.

• Nivel Self-Hosting atins: Moxnox este capabil să compileze componentele propriului sistem de operare direct din interiorul său, fără a necesita medii gazdă externe (Linux sau Windows), deși compilatoarele grele precum GCC și Rust sunt încă construite prin cross-compilation.

Sistem de stocare Btrfs nativ și compatibilitate hardware

Alegerea sistemului de fișiere este o consecință directă a expertizei autorului în scrierea driverului WinBtrfs:

• Btrfs ca sistem de fișiere principal: Moxnox citește și scrie nativ pe partiții Btrfs. (Dezvoltatorul avertizează totuși că implementarea nu este încă supusă unor teste exhaustive de anduranță și ar trebui utilizată doar cu date de test ce pot fi recreate).

• Stocare suportată: Controlere NVMe, interfețe SATA, carduri SD, medii de stocare USB Mass Storage și dispozitive bloc virtualizate VirtIO.

• Rețea și periferice: Adaptoare de rețea VirtIO, controlere de rețea selectate Realtek, tastaturi și mouși prin USB HID și magistrala clasică PS/2.

• Afișaj grafic: Grafica este strict limitată la mod text și console framebuffer (VirtIO GPU, GOP framebuffer, VBE și consolă VGA); mediile desktop grafice (X11/Wayland) nu sunt încă implementate.

Cerințe de arhitectură și suport pentru Raspberry Pi 5

Moxnox impune cerințe moderne la nivel de seturi de instrucțiuni de procesor:

• Arhitectura x86-64: Necesită procesoare compatibile cu setul de instrucțiuni x86-64-v3 (care include instrucțiuni AVX/AVX2).

• Arhitectura ARM64: Impune suport pentru specificația ARMv8.1 sau mai nouă. Această cerință face ca placa Raspberry Pi 5 să fie pe deplin compatibilă hardware (cu condiția utilizării unui firmware UEFI adecvat).

Limitări curente și disponibilitate

Moxnox 1.0 este o versiune de explorare dedicată cercetării și entuziaștilor de kernel:

• Limitări majore: Nu dispune încă de suport multi-utilizator (multiuser), mecanisme avansate de izolare a securității, suport pentru fusuri orare multiple, mapări diverse de tastatură sau localizare extinsă (locale), având latențe de performanță la nivelul alocatorului de memorie și al stivei de rețea.

• Descărcare & Testare: În secțiunea de versiuni a depozitului GitHub sunt disponibile imagini pre-construite de disc pentru x86-64 și ARM64, binare kernel EFI și instrucțiuni pas cu pas pentru rularea sistemului într-o mașină virtuală QEMU sau direct pe hardware fizic compatibil.

Sursa articolului: Linuxiac — Moxnox 1.0 Released as a Windows NT-Inspired Open-Source OS