Объединённое ядро Linux

Объединённое ядро Linux (англ. Linux Unified Kernel, Longene^[1] или неформ. LUK) — это ядро операционной системы, рассчитанное на бинарную совместимость приложений и драйверов устройств, используемых в Microsoft Windows и Linux, без использования виртуализации или эмуляции^[2].

Объединённое ядро Linux
Запущенный Kingsoft Office через объединённое ядро Linux версии 0.2.1
Тип	Ядро
Разработчик	Insigma Technology
Написана на	C
Операционная система	Unix-like
Аппаратные платформы	IA-32 и x86-64
Последняя версия	0.3.2 (8 июня 2011 года)
Кандидат в релизы	1.0 RC2 (14 января 2014 года)
Бета-версия	0.4.0 (2 июня 2012 года)
Репозиторий	github.com/longene-archi…
Лицензия	GNU General Public License версии 2
Сайт	longene.org/en/index.php

Проект написан на языке C, является свободным программным обеспечением с открытым исходным кодом и использует лицензию GPL версии 2^[3]. Первый выпуск состоялся в 2006 году.

Возможности

Целью проекта Longene является добавление механизмов ядра Windows, включая системные вызовы, реестр Windows, модель драйверов Windows (WDM), отложенный вызов процедуры (DPC) и другие в ядро Linux для создания нового ядра. Новое ядро позволит запускать как Linux-, так и Windows-приложения, а также использовать драйверы устройств.

Для предотвращения раздувания объёма кода, если функция доступна и в ReactOS, и в ядре Linux, то используется вариант ядра Linux. Функции реализуются, используя загружаемые модули ядра Linux для быстрой загрузки и выгрузки.

Longene имеет системные вызовы Windows и Linux и их соответствующие таблицы. Приложения Windows могут вызывать программное прерывание «int 0x2e», в то время как приложения Linux используют табличный вызов через «int 0x80».

Проект объединённого ядра Linux не разрабатывает библиотеки пользовательского уровня для Windows и Linux. Этим занимаются соответствующие проекты, такие как Wine, ReactOS и GNU.

Разработка

В сентябре 2005 года проект Linux Unified Kernel получил спонсорскую поддержку от китайской корпорации в сфере ИТ-консалтинга Insigma Technology^[4]. Лидером Декао Мао были обозначены цели и пути развития проекта^[5]. Он написал множество статей о рынке, авторском интеллектуальном праве^[6][7], а также обозначил необходимые условия для достижения цели. Статьи Мао собраны на страницах проекта.

Для создания единого ядра Linux необходимо добавить следующие элементы:

• Среду, которая сравнивает свойства и требования Windows-драйвера устройства таким образом, чтобы имелась возможность загрузки множества драйверов Windows в ядро, сохраняя при этом связи и условия выполнения, как это происходит в Windows.
• Набор экспортируемых функций, определенных интерфейсом экспортируемых функций ядра Windows (WDK). Для программ эти функции будут выглядеть как обычные библиотеки, предоставляемые ядром.
• Программный интерфейс Windows. Microsoft никогда не открывает код Windows API, но полный справочник по функциям интерфейс программирования приложений «Windows NT/2000 Native API Reference» и другие материалы помогают понимать структуру системы и взаимодействие её составляющих компонентов.

Чтобы достичь цели, объединённое ядро выпускается в виде патчей linux. Разработчики ожидают слияния этих патчей с основной ветвью ядра. Это облегчит переносимость программ с платформы Windows и удешевит производство драйверов для Linux. Помимо этого, существуют готовые бинарные пакеты для таких систем, как Ubuntu, Fedora и Red Flag Linux.

Стратегия развития

Longene постепенно реализует API-модули Win32, которые станут частью совместного ядра вместо wineserver-модулей, которые осуществляют перевод системных вызовов Windows в вызовы системы Linux. Longene также модифицирует системные файлы wine, kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll и ntdll.dll, которые вызывают модули wineserver для того, чтобы получить реализацию Win32 API в пространстве ядра. В переходном состоянии Longene использует модули wineserver для работы с теми функциями, которые ещё не перенесены в ядро, поэтому даже незаконченные выпуски выполняют приложения Win32.

Начиная с версии 0.3, разработчики полностью отказались от wineserver, но для Longene всё ещё требуются изменённые системные файлы kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll и ntdll.dll, а также некоторые библиотеки wine. Для драйверов устройств Longene использует NDISwrapper. Отсутствующую функциональность драйверной модели Windows был дополнен описаниями из ReactOS. Механизм Windows Driver Kit основан на коде ReactOS. Он использует комбинацию пересылки ресурсов на драйверы ядра Linux и дополнительные библиотеки, которые реализуют функции, отсутствующие в Linux.

История выпусков

Ранняя версия была известна как unifiedkernel-2.6.13 и была выпущена 15 февраля 2006 года. Этот выпуск содержал начальные реализации механизма системных вызовов Windows с прототипом функций системных вызовов. Существующие версии:

Цвет	Значение
Красный	Выпуск больше не поддерживается
Зелёный	Выпуск ещё поддерживается
Голубой	Будущие выпуски

Версия	Дата выпуска	Информация о выпуске
0.1.0	30 апреля 2006	Портирован код из kernel-win32 Механизм системных вызовов Windows основан на «int 2e»
0.2.0	31 декабря 2006	Реализован механизм создания процессов/потоков Windows Частично реализован механизм Windows APC
0.2.1	4 февраля 2008	Управление процессами/потоками Windows Управление виртуальной памятью Синхронизация Управление объектами Встроенная функция загрузки .exe
0.2.2	31 октября 2008	Механизм Token Графическая программа установки
0.2.2-1	17 декабря 2008	Исправление ошибок
0.2.3	12 февраля 2009	Механизм реестра Windows, портированный из wine
0.2.4	22 мая 2009	Управление файловыми системами, портированное из wine Частичная реализация API-функций управления реестром Двоичные пакеты для популярных дистрибутивов
0.2.4.1	31 август 2009	Переход на ядро Linux 2.6.30 Поддержка новых файловых систем (ext4 и других)
0.3	31 мая 2010	Перенос всех функций wineserver в пространство ядра и полный отказ от wineserver
0.3.1	28 февраля 2011	Поддержка не-root пользователей
0.3.2	8 июня 2011	Поддержка wineconsole. Консольные приложения Windows, например, cmd.exe могут быть запущены с помощью команды wineconsole cmd.exe Созданные процессы поддерживают темы оформления рабочей среды

Текущее состояние и будущее развитие

Разработчики работают над стабильностью работы SMP^[8] и переносом NDISwrapper'а.

При разработке изменения в коде ядра минимальны, так как используются загружаемые модули.

В будущих выпусках рассчитывают добавить следующую функциональность:

• Среда драйверов устройств WDM
• Системные вызовы файловых операций
• API для управления системным реестром Windows
• Различные функции системных вызовов в интерфейсе системных вызовов Windows
• Механизм Windows DPC
• Экспортируемые функции ядра, определенные в Windows DDK

Поддержка архитектур

• IA-32 (работает)
• x86-64 (не работает, в процессе)
• Loongson 3 (не работает, в процессе)

Порт для Loongson 3, как ожидается, будет использовать новые инструкции для эмуляции аппаратного обеспечения x86.

Longene также может быть запущен в программах эмуляции или виртуализации оборудования, в таких как VMware и VirtualBox.

Применение

• MagicLinux — это китайская сборка Linux, основанная на Red Hat Linux. Версия 2.1, выпущенная 15 декабря 2008 года, была представлена в основной (DVD-диск, с ядром Linux версии 2.6.25.20), компактной (CD-диск, с ядром Linux версии 2.6.25.20) и в версии с объединённым ядром Linux (CD-диск, с LUK версии 0.2.2)^[9]. MagicLinux версии 2.5 rc2 включает в себя объединённое ядро версии 0.2.4.1^[10].

Аппаратные требования

Минимальные аппаратные требования для запуска:

• процессор IA-32 (x86);
• 128 МБ ОЗУ;
• жёсткий диск IDE или SATA;
• VGA-совместимая видеокарта;
• клавиатура (PS/2 или USB);
• PS/2-совместимая мышь или Microsoft Mouse-совместимая мышь последовательного порта

См. также

• Linux
• ReactOS
• Wine
• NDISwrapper
• Microsoft Windows Services for UNIX
• Colinux
• Cygwin

Примечания

1. UnifiedKernel Website (англ.). Linux Unified Kernel Project Group (2010). Архивировано из оригинала 20 июня 2009 года.
2. Linux Unified Kernel Project (англ.). Linux Unified Kernel Project Group (2008). Архивировано из оригинала 28 апреля 2012 года.
3. Q: Whether the Linux Unified Kernel code will open or not? (англ.). Linux Unified Kernel Project Group.. Архивировано из оригинала 28 апреля 2012 года.
4. China Open Source Software community officially released on September 1 (англ.). www.21tx.com (2 сентября 2005). — (Машинный перевод). Архивировано 15 марта 2012 года.
5. Pulse volume and the inner core came (англ.). ccidnet.com. — (Машинный перевод).
6. About the intellectual property rights (1) (англ.). — (Машинный перевод). (недоступная ссылка)
7. About the intellectual property rights (2) (англ.). — (Машинный перевод). (недоступная ссылка)
8. sean. Compatible with the SMP kernel problem (англ.). Linux Unified Kernel Project Group (26 августа 2009). — (Машинный перевод).
9. Magic Linux 2.1 released  (рус.). (Машинный перевод). Архивировано 4 марта 2016 года.
10. Magic Linux 2.5 rc2 released  (рус.). (Машинный перевод). Архивировано 4 марта 2016 года.

Ссылки

• Официальный сайт
• страница Linux Unified Kernel Архивная копия от 17 июня 2010 на Wayback Machine на SourceForge
• Insigma Technology Co.,Ltd Архивная копия от 26 марта 2012 на Wayback Machine
• Репозиторий Git (недоступная ссылка)