Windows 8: Kommt Microsofts neues OS mit zwei Kerneln?

Bei allen Nachteilen der Windows-Architektur darf man nicht vergessen, dass auch Android und iOS vom Ballast eines typischen Desktop-Linux beziehungsweise Mac OS X befreit werden mussten, was natürlich auch dort die Ausführung von bestehenden Desktop-Apps verhindert.

Ein wesentlicher Punkt, um Ballast loszuwerden, ist es, die Unterstützung von (S)VGA-Karten ohne 3D-Hardwarebeschleunigung aufzugeben. Eine moderne Grafikkarte hat nämlich die Verwaltung von Fenstern und Z-Ebenen bereits hardwareseitig eingebaut. Moderne APIs wie Skia (Android), Direct2D (Windows) und Quartz Extreme (Mac OS) senden nur noch Befehle an die Grafikhardware, die diese selbstständig ausführt.

Falls VGA-Kompatibilität eingebaut ist, muss das Betriebssystem die Verwaltung von Fenstern inklusive der unsichtbarer Inhalte beherrschen, die beispielsweise von anderen Fenstern verdeckt sind oder erst durch Scrolling sichtbar werden.

Zudem besitzen Desktop-Betriebssysteme meist noch ein veraltetes Interface wie Carbon (Mac OS) oder GDI (Windows), das auf Mechanismen nach der Art von WM_PAINT-Messages und InvalidateRect basiert. Mit moderner 3D-Grafikhardware lässt sich ein ganzes Fenster, etwa eine komplette Website, immer direkt in die GPU rendern, egal ob Teile davon unsichtbar sind. Da heute sogar Smartphones über 3D-GPUs verfügen, kann man eigentlich auf VGA-Unterstützung verzichten.

Rückwärtskompatibilität verliert an Bedeutung

Will man ein Betriebssystem wie Windows von historischem Ballast befreien und trotzdem rückwärtskompatibel bleiben, steht man vor einer praktisch unlösbaren Aufgabe. Rückwärtskompatibilität ist aber eine Sache, die für Clients immer mehr an Bedeutung verliert. So kann beispielsweise das unixbasierende Mac OS X keine Anwendungen von Mac OS 9 oder früher ausführen. Zwar wurde die Carbon-Schnittstelle geschaffen, die eine Portierung von alten Anwendungen erleichtert, aber ohne Modifikation laufen diese nicht. Trotzdem wurde Mac OS X ein Erfolg.

Heutzutage ist es für Client-Betriebssysteme wichtig, dass eine Mindestfunktionalität, beispielsweise Browser, PDF-Reader und E-Mail-Software, zur Verfügung stehen. Dass noch alte Anwendungen laufen, wird immer mehr zur Nebensache. Das gilt natürlich im Consumer-Umfeld stärker als im Business-Umfeld.

Dort muss etwa gewährleistet sein, dass Office-Dokumente, die zum Teil 20 Jahre alt sind, nach wie vor zumindest geöffnet und angesehen werden können. Unternehmen, die Arbeitsprozesse auf Lotus Notes abgebildet haben, sind darauf angewiesen, dass alle Mitarbeiter Zugang zum System haben.

Zwei Kernel erlauben neues OS unter Beibehaltung der Kompatibilität

Alle diese Probleme könnten mit einem Zwei-Kernel-Betriebssystem gelöst werden. Dabei darf man nicht davon ausgehen, dass die beiden Betriebssysteme so stark voneinander getrennt werden, wie man das von Vollvirtualisierung gewohnt ist, etwa wenn man Windows unter Mac OS virtualisiert.

Man kann auf jeden Fall von Paravirtualisierung mit dynamischer Speicherverteilung für beide Kernel ausgehen. Das beherrscht Windows Server 2008 R8 ab SP1. Ferner dürfte sich das Nebeneinander der beiden Kernel für den Benutzer transparent auf einem einzigen Desktop abspielen.

Die Skizzen in der Patentschrift zeigen ferner mehrere Möglichkeiten auf, wer die Eigentümerschaft über die Hardware bekommt. In Skizze 7 bootet der Hypervisor einen weiteren Kernel, der nur für Hardware-I/O zuständig ist. In Skizze 8 werden die Aufgaben des Hypervisors erweitert, so dass er die Geräte selbst betreibt. Microsoft hält sich hier explizit alle Möglichkeiten offen. Daher kann man über technische Details bisher nur spekulieren.