Trabalhei como arquiteto de sistemas operacionais para Jolicloud (Joli OS) nos últimos anos e também trabalhei bastante para personalizar o Chromium OS em outros projetos. Para responder à sua pergunta, posso dizer que é o último para os dois sistemas operacionais:
The structure of a web browser based OS is a persistent browser running over stripped-down Linux based OS.
O Joli OS e o Chrome OS têm algumas semelhanças no design principal e algumas diferenças importantes entre si e quando comparados a um sistema operacional Linux mais tradicional. Deixe-me explicar :)
O Joli OS usa uma base Linux baseada no Ubuntu (que fornece o kernel, X.org, drivers de espaço do usuário, interface do usuário, etc). Eu trabalhei para remover o máximo possível da interface do usuário e aplicativos locais baseados no Gnome, fornecendo o máximo de UX possível por meio de uma interface de aplicativo da Web HTML5. Assim, do ponto de vista do computador, quando o Joli OS inicia o Kernel, ele carrega os drivers do sistema, os drivers de espaço do usuário e os scripts de inicialização do espaço do usuário. Esses scripts iniciam o X.org, que carrega nosso gerenciador de sessão, que por sua vez carrega um shell Gnome e, finalmente, o Chromium para o link página inicial.
O Chrome OS é muito semelhante a este design, exceto algumas diferenças fundamentais: Primeiro, ele usa uma fundação baseada no Gentoo (o Google costumava usar o Ubuntu, mas mudou-se dele no início de 2010 . Em segundo lugar, depois que o Kernel, os drivers e o X.org iniciam, o próprio Chrome manipula o gerenciador de sessão que realmente "efetua login" no usuário. (Essa etapa também descriptografa o diretório inicial do usuário e fornece outros recursos de segurança.) Além disso, em vez de um shell Gnome, o Chrome também lida com recursos tradicionais do sistema gerenciador de janelas, como configuração de Wi-Fi, contas de usuário e inicialização de eventos de desligamento e suspensão etc. Por fim, uma página inicial local mostrando os aplicativos da Web do Google Chrome instalados ao longo da interface do usuário do navegador da Web tradicional.
Em resumo, a principal diferença na estrutura do Chrome OS é que o próprio Chrome está cumprindo cada vez mais as tarefas de experiência do usuário que tradicionalmente são fornecidas pelos gerentes de sessão e de janela, como o Gnome. Ao fazer tudo no navegador e remover completamente os aplicativos locais (Incidentalmente, o Joli OS se esforça para manter aplicativos locais herdados), uma experiência de inicialização mais rápida e eficiente pode ser apresentada ao usuário. Diferenças adicionais existem, ou seja, o Chrome OS modifica o Kernel, os drivers, os scripts de inicialização e o próprio X.org para funcionar de maneira mais eficiente no hardware de destino para o qual o Chrome OS foi projetado.
Não se esqueça de que o Ubuntu, o Gentoo e até o Joli OS foram projetados para que uma versão ISO seja executada com o máximo de variantes de hardware possível, mas o Chrome OS foi projetado para ser executado somente em um perfil de hardware específico. Essa é outra grande diferença: o Chrome OS pode remover o suporte para os perfis de hardware não-alvo no momento da criação, resultando também em um UX mais eficiente com uma distribuição menor e partição de inicialização.
Espero que isso ajude:)