W Rosji stworzono unikalny system operacyjny „Phantom”
Miscellanea / / January 24, 2022
Opracowanie systemu na własnym jądrze zajęło 12 lat (bez GNU/Linuksa!)
«Fantom„- system operacyjny, który może stać się konkurentem Linuksa dla rosyjskich agencji rządowych – biorąc pod uwagę politykę substytucji importu i priorytet krajowego oprogramowania. Od 2010 roku rozwija ją firma DZ Systems Dmitrija Zavalishina, później dołączyli do niej specjaliści z Uniwersytetu Innopolis. O tym pisze Wieści.
Główna wersja systemu operacyjnego jest już gotowa do uruchomienia projektów pilotażowych. Zawiera dwie warstwy kodu: pierwsza współdziała z procesorem, kontrolerem pamięci, sterownikami urządzeń i innymi komponentami sprzętowymi, druga realizuje główną esencję systemu operacyjnego. Kod fantomowy jest rozpowszechniany na warunkach otwartej licencji LGPL.
Jak działa Phantom OS
Phantom wykorzystuje mikrojądra, a na poziomie aplikacji zawiera wirtualną maszynę kodu bajtowego w trwałej pamięci RAM. Według twórców taki system na ogół nie wymaga plików do przechowywania danych, co oznacza, że złośliwemu oprogramowaniu będzie niezwykle trudno zmienić zachowanie aplikacji i zorganizować wyciek danych. A programiści nie muszą ręcznie zarządzać pamięcią i dbać o bezpieczeństwo informacji.
„Phantom” powinien również zapewniać wysoką wydajność. Wykorzystywana jest tutaj globalna przestrzeń adresowa i nie ma przełączania kontekstu między jądrem a aplikacjami, co jest typowe dla popularnych systemów operacyjnych, więc opóźnienia w działaniu są minimalne.
Główna różnica między Phantomem a Linuksem polega na tym, że zastosowano tutaj zasadę „wszystko jest obiektem”, a nie „wszystko jest plikiem”.
W rzeczywistości taki system zawsze działa. Nawet jeśli komputer jest wyłączony, odbierze to tylko jako pauzę, a po włączeniu aplikacji będą kontynuować prawie z tego samego miejsca, w którym zostały przerwane.
Taki model można porównać do maszyny wirtualnej, która regularnie robi migawki swojego stanu (zawartości pamięci wirtualnej) i przechowuje je w pamięci trwałej. Jest to podobne do hibernacji w systemie Windows i pozwala bardzo szybko wrócić do właściwego momentu pracy, jeśli zajdzie taka potrzeba - na przykład, jeśli coś pójdzie nie tak.
Kod bajtowy maszyny wirtualnej „Phantom” przypomina bajtowy Java Virtual Machine (JVM), z tą tylko różnicą, że w systemie rosyjskim nie ma różnic między typami danych wbudowanymi i zdefiniowanymi przez użytkownika (klasami). Potencjalnie ułatwi to przenoszenie aplikacji Java do domowego systemu operacyjnego.
System operacyjny ma również początkowe wsparcie dla standardu POSIX. Ułatwi to przenoszenie aplikacji z systemu Linux i innych kompatybilnych systemów.
Dodatkowo Phantom pozwala na wykonanie kodu niskopoziomowego w osobnym wątku. Jest to przydatne podczas wykonywania skomplikowanych obliczeń, przetwarzania wideo i dźwięku.
Ogólnie koncepcja „Upiora” nie jest nowa. W latach 1991-2005 Johns Hopkins University w USA był zaangażowany w tworzenie EROS OS (Extremely Reliable Operating System), który opierał się na zasadzie trwałości. Zrobiła migawki swojego stanu, sprawdziła spójność danych i nie pozwoliła na zmianę stanu jądra. A w pełni zarządzany kod został wdrożony w projekcie Singularity przez specjalistów z działu badawczego Microsoft. Ale obie koncepcje zostały użyte jednocześnie w systemie operacyjnym po raz pierwszy.
Co dalej
Do końca roku programiści planują zaprezentować działający prototyp przeniesiony do frameworka do tworzenia systemów mikrojądra. Genod. Jest to system open source, który może uruchamiać aplikacje Linux.
Przenoszeniem zajmą się specjaliści z Innopolis. Zastąpią pierwszą warstwę kodu analogami do Genode, połączą środowisko wykonawcze aplikacji z rdzeniem programowym frameworka obsługującego różne architektury, np. x86, ARM, RISC-V. Dzięki temu system powinien stać się bardziej niezawodny, bezpieczniejszy i bardziej wszechstronny.
Ponadto Phantom jest zintegrowany z pure sel4 mikrojądro. Jest to jedyne jądro, którego kod jest matematycznie wolny od błędów, powiedział twórca systemu operacyjnego Dmitry Zavalishin.
Ale nie powinieneś czekać, aż Phantom pojawi się na domowych laptopach. System skierowany jest do przedsiębiorstw o szczególnych wymaganiach bezpieczeństwa: przemysłu obronnego, banków, kompleksu ciepłowniczego.
Jednocześnie Zavalishin przyznał, że kilku pracowników DZ Systems i dwóch specjalistów z Innopolis rozwija obecnie Phantom, którzy przyciągają do pracy grupy studentów. Trudno więc oczekiwać szybkiego postępu w rozwoju samego systemu operacyjnego i tworzeniu dla niego programów użytkowych.
Przeczytaj także🧐
- Którą dystrybucję Linuksa wybrać w 2021 r.
- Rząd opracowuje stanowy standard dla „inteligentnego” budynku mieszkalnego
- 10 błędnych przekonań o Linuksie, w które powinieneś przestać wierzyć dawno temu
Przez 10 lat w IT próbowałem bardzo dużo: pracowałem jako administrator systemu i tester, pisałem w kilkunastu różnych językach programowanie, kierował działem informatycznym redakcji gazety drukowanej oraz prowadził kanały informacyjne portale high-tech. Mogę załatać KDE2 dla FreeBSD - i szczegółowo opowiedzieć o wszystkich niuansach tego procesu. Marzę o domowej roboty R2-D2 i locie w kosmos.