Por que diabos o Google está construindo um novo sistema operacional do zero?

Seu último experimento de sistema operacional lança décadas de história de software em busca de dispositivos de menor escala.

Por que diabos o Google está construindo um novo sistema operacional do zero?

Na semana passada, um grupo de Googlers fez algo estranho: eles revelaram discretamente um novo sistema operacional que, teoricamente, compete com o próprio sistema operacional Android do Google.

Apelidado Fúcsia , o sistema operacional de código aberto em andamento pode ser executado em tudo, desde dispositivos leves e de uso único (pense em caixas eletrônicos e unidades de GPS) até computadores desktop. Mas, ao contrário do Android, o Fuchsia não é baseado no Linux, nem é derivado de qualquer outro software que sustenta quase todos os computadores e comunicações pessoais hoje. Em vez disso, é uma tentativa de começar do zero.

O Google ainda não fez grandes anúncios sobre como usar o Fuchsia, que ainda está em desenvolvimento e pode ser nada mais do que um experimento. Ainda assim, o Google tem muitos motivos para reiniciar décadas de história do software.



Crusty Kernels

Aqui está algo que você pode não perceber sobre seus telefones, tablets e laptops: na maioria das vezes, eles são adaptações de kernels de software bastante antigos. O Android usa o kernel Linux, que começou o desenvolvimento em 1991. Mac OS X, iOS e outras plataformas da Apple são baseadas em Unix, que originado no Bell Labs da AT&T em 1969. Os computadores com Windows são baseados no kernel do Windows NT, que remonta a 1993.

O propósito de um kernel é gerenciar os níveis mais profundos de um sistema operacional. Ele lida com solicitações de dispositivos de hardware, como teclados, agenda tarefas e gerencia arquivos e memória. Ao fazer isso, ele abstrai as complexidades do sistema operacional, o que é útil, digamos, para permitir que um aplicativo imprima sem que seus desenvolvedores precisem saber nada sobre modelos específicos de impressora.

A resiliência de kernels antigos como Unix, Linux e Windows NT pode parecer paradoxal para uma indústria obcecada com o estado da arte, mas analista da indústria Horace Dediu argumenta que em seus níveis mais baixos, a computação é fundamentalmente a mesma de algumas décadas atrás. Por exemplo, os computadores Windows de hoje usam chips que são descendentes diretos do processador Intel no primeiro IBM PC. Nesse sentido, o kernel é apenas uma mercadoria.

Ainda estamos usando exatamente a mesma arquitetura, estamos usando exatamente as mesmas noções de computação - registradores, portas, transistores - então, por esse motivo, não há necessidade de fazer um kernel melhor, diz Dediu. Kernels foram descobertos.

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Ou assim pensamos. Hoje em dia, estamos colocando sensores e poder de computação em mais coisas, transformando casas comuns, por exemplo, em casas inteligentes e, geralmente, tornando tudo mais conectado (Internet das Coisas, no jargão da indústria). O pensamento por trás do Fuchsia pode ser que kernels antigos, como o Linux, são inadequados para essa nova onda de dispositivos. Como tal, seus criadores estão imaginando um novo para os tempos modernos. (O kernel em si é chamado de Magenta, que é baseado em outro experimento recente do Google chamado LittleKernel.)

Zach Supalla, cuja empresa Particle oferece kits de hardware e ferramentas de desenvolvedor para a Internet das Coisas, observa que o Linux apresenta alguns problemas para esses dispositivos de computação de pequena escala.

Um sistema operacional de uso geral como o Linux também pode ser menos seguro para aplicativos da Internet das Coisas.

Por um lado, o Linux é grande para esse tipo de aplicativo. Mesmo que o kernel do Linux seja modular, permitindo que os desenvolvedores removam partes desnecessárias, ele ainda acaba ocupando megabytes de espaço. Isso significa que é mais difícil amontoar o kernel do Linux em microcontroladores baratos, o que, por sua vez, necessita de processadores muito maiores, mais caros e com maior consumo de energia.

Você não saltou a lacuna para toda essa outra cadeia de suprimentos de coisas que são fabricadas com qualidades muito superiores e por muito, muito mais barato, diz Supalla.

O outro problema é que o Linux não funciona em tempo real. Ao contrário dos sistemas operacionais embutidos encontrados em caixas eletrônicos, produtos médicos e outros dispositivos de propósito único, o Linux usa uma programação para lidar com uma infinidade de tarefas. Embora isso possa maximizar o desempenho em computadores de uso geral, causa problemas para dispositivos que requerem um tempo preciso, como impressoras 3D ou os muitos controles motorizados dentro de automóveis.

Se você quiser ter certeza de que esta coisa dispara exatamente no microssegundo certo, você realmente não quer ter um processo lá decidindo o que será executado e quando, diz Supalla.

Um sistema operacional de uso geral como o Linux também pode ser menos seguro para aplicativos da Internet das Coisas, diz Supalla. Há mais código, o que significa mais brechas de segurança em potencial que precisam ser resolvidas ou bloqueadas por meio de firewalls e redes virtuais privadas.

Um dos valores de rodar um [sistema operacional em tempo real] ou sistema embarcado é que não há nada para bloquear, diz Supalla. Não é um monte de coisas com as quais você precisa se preocupar. Não está executando nada, exceto o software que você escreve.

Supalla especula que Fuchsia é uma tentativa de obter o melhor dos dois mundos entre o Linux - que é ainda melhor em permitir que aplicativos e hardware se comuniquem por meio do sistema operacional - e os sistemas embarcados de hoje, como FreeRTOS e ThreadX.

Eles provavelmente gostariam de ter algo que tivesse o nível de abstração de um Linux, mas o desempenho, o tamanho pequeno e a natureza em tempo real de um RTOS, diz Supalla. Isso seria uma coisa muito valiosa para se ter, e acho que em teoria pode ser feito. Isso nunca foi feito antes.

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Escalando para cima

Se o Fuschia visasse apenas dispositivos de pequena escala, pode não ser tão notável. Mas os desenvolvedores da Fuchsia têm ambições mais amplas em mente, alegando que o sistema operacional pode ser dimensionado para smartphones e computadores desktop. Em teoria, isso faria do Fuchsia uma alternativa direta ao sistema operacional Android e Chrome do Google.

Qual é a motivação? De acordo com Supalla, é possível que começar do zero permitiria um sistema operacional mais eficiente, que por sua vez poderia alimentar servidores mais eficientes - algo em que o Google está sempre interessado. Ele também observa que a compatibilidade de desktop pode ajudar a simular um grande número de servidores menores dispositivos em execução ao mesmo tempo, para garantir que funcionem em grande escala.

É muito mais fácil ter mil servidores rodando, cada um rodando mil cópias do aplicativo de software ao mesmo tempo, do que pegar um milhão de chips e inicializá-los todos, então é melhor para o teste, Supalla diz.

Os desenvolvedores do Fuchsia dizem que irão documentar e anunciar o sistema operacional eventualmente.

Dediu tem uma teoria diferente: um novo sistema operacional poderia estar livre dos problemas de licenciamento de propriedade intelectual que perseguem o Google com o Android. Porque é um design em folha em branco, não tem nenhum IP pelo qual qualquer outra pessoa possa se alinhar, diz ele. Isso pode ser uma suposição razoável, porque o Linux tem alguns problemas de IP cabeludos.

Tenha em mente que tudo isso pode ser acadêmico. Desenvolvedores de Fuchsia dizer eles documentarão e anunciarão totalmente o sistema operacional eventualmente, mas isso pode estar muito longe, e não está claro se o Google irá contribuir com o esforço. O ecossistema Android já é enorme (e está começando a mesclar com Chromebooks ) Enquanto isso, o Google também está escalando uma versão do Android para dispositivos da Internet das Coisas com uma variante incorporada chamada Brilho –Os aspectos negativos do Linux que se dane –e está se moldando para ser uma plataforma completa, não apenas um sistema operacional básico.

Então, novamente, o Unix começou como um projeto de voluntariado sem reconhecimento organizacional da Bell Labs e Linus Torvalds começaram a trabalhar no Linux como um hobby. Talvez em algumas décadas estejamos falando sobre as origens improváveis ​​de Fuchsia dentro do Googleplex.