Systeemoverzicht
CLEANOS CORE ARCHITECTUUR
CleanOS is een modern, gedistribueerd en uiterst veilig microkernel besturingssysteem. In tegenstelling tot traditionele monolithische kernels (zoals Linux of de NT-kernel), draaien alle hardwarestuurprogramma's, netwerkstacks en bestandssystemen buiten de kernelruimte. Elk subsysteem is geïsoleerd in zijn eigen geprivilegieerde thread in Ring 3 (gebruikersruimte).
Communicatie tussen componenten wordt afgehandeld via een krachtige, asynchrone en lock-vrije IPC-laag die in Ring 0 wordt beheerd door de GLOBAL_ROUTER. Dit voorkomt thread-blokkering en minimaliseert IPC-overhead.
Core Kernel Services
Microkernel & Isolatie
GEHEUGENSCHEDULING EN SLAB-GRENZEN
De kernel is geschreven in `no_std` Rust en beheert alleen CPU-scheduling, interrupt-handling (APIC) en de fysieke pagina-allocator. Geheugenbeveiliging is tweeledig om uitputting van resources en malware-escalatie uit te sluiten:
Harde Paginaframe-quota
Elk Ring 3-proces is beperkt tot maximaal 512 frames (2 MB) en EPT micro-VM's tot maximaal 2048 frames (8 MB). De allocator controleert quota via can_alloc en brengt deze atomair in rekening. Dit voorkomt dat een proces ooit het systeemgeheugen uitput, waardoor de kernel vrij blijft van Out-Of-Memory (OOM) panics.
No-Execute (NX) Config-opslag
Drivers slaan hun hardwareconfiguratie en statusregisters op in specifieke geheugenpagina's onder /etc/drivers/config/. Deze pagina's zijn door de kernel gemarkeerd als strikt No-Execute (NX) in de EPT. Code-injectie-aanvallen in deze buffers mislukken onmiddellijk met een Hardware Protection Fault.
Driver Crash Herstel
FAULT REDIRECTION & SYSTEM V ABI WATCHDOGS
Ring 3-drivers worden uitgevoerd via de macro driver_thread! en draaien onder toezicht van een kernel-watchdogthread. Wanneer een driver crasht (als gevolg van een Page Fault of General Protection Fault), wordt ons herstelprotocol geactiveerd:
1. ABI-Compliant Stack Redirection (Interrupt Interception)
De CPU activeert een interruptvector (bijv. `#PF` via Vector 14). De kernel-interrupthandler onderschept dit, inspecteert de InterruptStackFrame en wijzigt het instructieregister (RIP) om naar driver_fault_resume te springen. In de `catch_driver_fault_asm` trampoline worden alle callee-saved registers van de System V AMD64 ABI (rbx, rsp, rbp, r12, r13, r14, r15) opgeslagen en hersteld, wat gegarandeerd geheugenbeschadiging in de scheduler uitsluit.
2. Watchdog Register & Thread Vervanging
Een watchdog-daemon tikt elke 200 ms. Als de driver niet binnen 500 ms reageert (last_poll_tick verloopt), markeert de watchdog de thread-ID als verouderd en start onmiddellijk een nieuwe thread. Zodra de oude hangende thread uiteindelijk wakker wordt, controleert deze via is_current_thread(name, tid) of zijn thread-ID nog geregistreerd staat. Zo niet, dan beëindigt de thread zichzelf onmiddellijk (zombiepreventie).
3. Anti-Crash Loop Begrenzers
De watchdog registreert crash-tijdstempels per driver. Als een driver meer dan 5 keer per seconde crasht, stopt de watchdog het automatische herstartproces en schakelt over naar een veilige fallback-driver of vraagt hulp aan de AI Daemon.
CleanDrive Object Store
BLAKE3 MERKLE TREES & COPY-ON-WRITE COMMIT SLOTS
CleanDrive verwerpt de concepten van sectoren, partities en directorybomen. In plaats daarvan is CleanDrive een volledig content-addressed object store gebaseerd op cryptografische hashes:
- De-duplicatie op chunk-niveau: Elk bestand wordt gesplitst in blokken. Elk uniek blok wordt fysiek slechts één keer opgeslagen, ongeacht bestandsnaam of locatie.
- BLAKE3 Inhoudshashes: Bestandspaden worden vertaald naar Merkle Tree-hashes. Gegevensintegriteit wordt continu gevalideerd bij elke lees- en schrijfbewerking.
- Transactionele Copy-on-Write: Gegevens worden nooit ter plekke overschreven. Wijzigingen maken nieuwe chunks aan en updaten de Merkle-root. Pas wanneer de transactie succesvol is afgerond, commit het bestandssysteem de nieuwe Merkle-root naar een hardware commit-slot. Mocht het systeem tussentijds crashen, dan rolt het direct terug naar het laatst bekende goede slot.
AI-Reasoning Schil
CLIENT-SIDE INFERENCE & LAZY FRAME ZEROING
De ai_daemon is een Ring 3-service die systeemfouten lokaal bewaakt en herstelacties aanstuurt.
Dynamische RAM-bewuste 5-Tier Modelselectie
Bij het opstarten controleert de daemon het fysieke geheugen en kiest uit vijf verschillende tiers verdeeld over twee basismodellen: TinyQ4 (4-4,5 GB, CleanThinker-0.5B-SFT-Q4_K_M.gguf), TinyQ5 (4,5-5,5 GB, CleanThinker-0.5B-SFT-Q5_K_M.gguf) en TinyQ8 (5,5-7 GB, CleanThinker-0.5B-SFT-Q8_0.gguf) aangedreven door het 0.5B basismodel (~0,5 GB), plus Standard (7-16 GB, CleanThinker-3B-SFT-Q5_K_M.gguf, ~2,02 GB) en Pro (> 16 GB, CleanThinker-3B-SFT-Q8_0.gguf, ~3,05 GB) aangedreven door het 3B basismodel. Elke basismodelgrootte heeft zijn eigen cryptografisch ondertekende .cmod add-on gewichten (3B tier ~54 MB vs. Tiny tier ~15,9 MB).
GGUF Inference & `` Blocks
Wanneer een driver crasht, stuurt de drivermanager het register en de crashlog via IPC naar de daemon. De daemon laadt de ondertekende few-shot.json regels (handtekening gevalideerd met de ingebedde publieke sleutel) en voert een lokale inference-stap uit. Het model redeneert in een `
Lazy Frame Zeroing
Als de AI-actie RESET_AND_ZERO is, stopt de kernel de driver, stuurt alle actieve frames naar de LAZY_ZERO_QUEUE en start de driver opnieuw op. Een asynchrone achtergrond-worker (lazy_zero_worker) overschrijft de vrijgegeven fysieke frames groepsgewijs met nullen, wat lekken van gevoelige driver-data (zoals netwerksleutels of framebuffers) uitsluit.
App-verpakking (.capp)
CRYPTOGRAPHIC CAPP CONTAINERS & STAGED UPDATE RINGS
Applicaties en drivers worden gedistribueerd als cryptografische containers met de extensie .capp. Elk bestand is opgebouwd uit:
- Header & Manifest: Metadata over de app-auteur, versie-afhankelijkheden en benodigde systeemrechten.
- Ed25519 Handtekening: Een cryptografische handtekening gezet door de Tech-Bunker build-pipeline. De kernel controleert de handtekening en de BLAKE3 hash tegen de centrale trust-database (
/api/v1/verify/) alvorens uitvoering toe te staan. - Payload: Het gecomprimeerde uitvoerbare bestand en statische assets, die direct via CleanDrive in een sandbox micro-VM worden geladen.