Orquestador de construcción moonshot-toolkit

moonshot-toolkit es la herramienta de compilación escrita íntegramente en Rust que produce las imágenes de arranque de los sistemas seL4. Lee una especificación de sistema en formato TOML, genera un manifiesto de construcción con contenido direccionado, y orquesta todo el proceso — desde la compilación de los dominios de protección hasta el ensamblaje del binario de arranque — sin Python, CMake ni scripts de shell en la cadena crítica.

Resumen

El ecosistema seL4 Microkit incluye un script Python de ensamblaje de imágenes y un sistema de construcción en CMake. Esas herramientas son adecuadas para el desarrollo embebido general, pero presentan tres problemas para una disciplina de construcción reproducible: el determinismo está sujeto a variaciones de versión e implementación; la superficie de auditoría es multi-lenguaje y difícil de razonar formalmente; y las herramientas requieren acceso a la red durante la ejecución. moonshot-toolkit reemplaza esa pila con un único binario Rust compilado desde dependencias incluidas en el repositorio.

El manifiesto que genera moonshot-toolkit — el plan_hash — es el punto exacto al que se adjunta la cofirma del apex del cliente (Sigstore Cosign con la clave apex del cliente). Un cliente que recibe un binario puede reconstruir el plan a partir de la especificación y verificar que el plan_hash coincide con el valor cofirmado, y opcionalmente reconstruir el binario byte-a-byte en su propia infraestructura.

Phase 1C complete (moonshot-toolkit v0.3.1): el comando completo de construcción — desde especificación TOML hasta imagen de arranque seL4 en QEMU — se ejecuta en una sola invocación de cargo run, sin dependencias externas en tiempo de ejecución más allá del compilador cruzado de sistema.

Secciones del TOPIC en inglés

§1 — Por qué solo Rust

Explica los tres problemas de la pila Python/CMake de Microkit: determinismo (el ordenamiento de diccionarios de Python es definido por implementación; el descubrimiento de dependencias de CMake varía entre versiones), auditabilidad (una pila multi-lenguaje compone una superficie de auditoría difícil de razonar formalmente), y aislamiento de red (los comandos pip install y find_package de CMake son superficies de red activas). Explica cómo un binario Rust con dependencias incluidas en el repositorio elimina los tres.

§2 — SystemSpec — La entrada

Documenta el formato de especificación TOML: dominios de protección (nombre, ruta de código fuente, prioridad de planificación, tamaño de pila), canales (enlaces de comunicación punto-a-punto entre dominios), regiones de memoria (mapeos físicos con atributos de caché y permisos, opcionalmente precargadas desde un blob binario), y entrega de IRQ (enlace de líneas de interrupción a dominios específicos). Describe los invariantes que se aplican durante el análisis: sin nombres de dominio duplicados, todos los extremos de canal y destinos de IRQ deben referenciar dominios declarados, las regiones de memoria no deben superponerse.

§3 — BuildPlan — El manifiesto

Explica el campo spec_hash (SHA-256 del TOML canónico de la SystemSpec), la lista ordenada de pasos (un paso CompilePd por dominio de protección, seguido de un único paso AssembleImage), y el plan_hash (SHA-256 del JSON canónico de (spec_hash, pasos)). Describe la garantía de determinismo: la misma especificación produce siempre el mismo plan_hash. Explica que el plan_hash es el valor al que se adjunta la cofirma del apex del cliente, enlazando el binario entregado a la especificación que lo produjo.

§4 — Comandos de construcción

Documenta los dos tipos de paso. CompilePd invoca aarch64-linux-gnu-gcc con los indicadores apropiados para dominios de protección seL4: sin biblioteca C estándar (-nostdlib -nostartfiles), sin suposiciones de entorno alojado (-ffreestanding), binario estático sin código independiente de posición (-static -no-pie), ISA AArch64 (-march=armv8-a), sin registros FPU/SIMD (-mgeneral-regs-only). AssembleImage ejecuta en cinco etapas en Rust puro: genera el archivo CPIO con un escritor propio (src/cpio.rs); embebe el archivo en un stub de ensamblador con .incbin; compila las 44 fuentes C y ASM del elfloader de seL4 junto con la biblioteca libcpio auxiliar; enlaza todos los objetos con -nostdlib -static -lgcc; copia el binario resultante a la ruta de salida.

§5 — Reproducibilidad y cofirma

Describe el flujo de verificación del cliente: reconstruir la SystemSpec desde el TOML entregado; ejecutar moonshot-toolkit plan para derivar el BuildPlan; comparar el plan_hash calculado contra el valor en el manifiesto cofirmado del proveedor; opcionalmente reejecutar moonshot-toolkit build en la propia infraestructura del cliente para verificar el binario byte-a-byte. Enlaza con la propiedad del Sustrato del Libro de Capacidades: decisiones de control de acceso criptográficamente auditables, ancladas en registros que controla el cliente.

§6 — Estado de Phase 1C

Documenta los cuatro hitos completados. Phase 1C.a (v0.2.0, 2026-05-27): CompilePd invoca el compilador cruzado real y produce un ELF verificado (build/hello.elf, punto de entrada 0x40010c). Phase 1C.b (2026-05-27): kernel seL4 AArch64 compilado desde fuente con KernelPlatform=qemu-arm-virt. Phase 1C.c (2026-05-28): arranque completo en QEMU confirmado con salida del kernel visible. Phase 1C.d (v0.3.0, 2026-05-29): AssembleImage completamente implementado en Rust; moonshot-toolkit build produce build/system-image.bin que arranca en QEMU con -m 1G -kernel build/system-image.bin.

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(El TOPIC canónico en inglés está en Orquestador de construcción moonshot-toolkit. Esta versión en español es un panorama estratégico, no una traducción literal.)