Релиз на MirageOS 4.0, платформа за стартиране на приложения над хипервизор

След една година и половина разработка, е публикувана версия 4.0 на проекта MirageOS, която позволява създаването на операционни системи с едно приложение, при които приложението се доставя като самодостатъчен „unikernel“, способен да работи без операционни системи, отделно ядро и всякакви междинни слоеве. За разработка на приложения се използва езикът OCaml. Кодът на проекта се разпространява под свободната лицензия ISC.

Цялата нискоуровнева функционалност, присъща за операционната система, е реализирана под формата на библиотека, свързана с приложението. Приложението може да бъде разработено в която и да е операционна система, след което се компилира в специализирано ядро (концепцията unikernel), което може да се стартира директно върху хипервизори Xen, KVM, BHyve и VMM (OpenBSD), върху мобилни платформи, под формата на процес в POSIX-съвместима среда или в облачни среди Amazon Elastic Compute Cloud и Google Compute Engine.

Създадената среда не съдържа нищо излишно и взаимодейства директно с хипервизора без драйвери и системни слоеве, което позволява значително намаляване на разходите и повишаване на сигурността. Работата с MirageOS се състои в три етапа: подготовка на конфигурацията с определяне на използваните в средата OPAM пакети, изграждане на средата и стартиране на средата. Runtime за осигуряване на работа върху хипервизорите е построен на основата на ядрото Solo5.

Въпреки че приложенията и библиотеките се създават на високо ниво с езика OCaml, окончателните среди демонстрират доста добра производителност и минимален размер (например, DNS сървърът заема само 200 КБ). Поддръжката на средите също е опростена, тъй като при необходимост от обновление на програмата или промяна на конфигурацията, е достатъчно да се създаде и стартира нова среда. Поддържат се стотици библиотеки на езика OCaml за изпълнение на мрежови операции (DNS, SSH, OpenFlow, HTTP, XMPP, Matrix, OpenVPN и др.), работа със хранилища и осигуряване на паралелна обработка на данни.

Ключови подобрения:

• Променен е процесът на компилация на проекти и unikernel. Вместо преди използваната система за компилация ocamlbuild, е внедрен инструментариумът dune и локални репозитории (monorepo). За формиране на подобни репозитории е добавена нова утилита opam-monorepo, която позволява да се раздели управлението на пакетите от компилацията от изходен код. Утилитата opam-monorepo извършва работа като създаване на lock-файлове за свързани със проекта зависимости, изтегляне и извличане на код от зависимости и настройка на средата за прилагане на системата за компилация dune. Самата компилация се извършва с инструмента dune.
• Предоставен е повтаряем процес на компилация. Използването на lock-файлове осигурява свързване към версии на зависимости и позволява в всеки момент напълно да се повтори процесът на компилация с един и същ код.
• Реализиран е нов процес на крос-компилация и е осигурена възможност за крос-компилация за всички поддържани целеви платформи от едно общо сборно пространство, в което също така се извършва крос-компилация на зависимости и библиотеки с връзки на езика C, без необходимост от добавяне на тези връзки в основния пакет. Крос-компилацията е организирана с използването на работни пространства, предоставени от системата за компилация dune.
• Добавена е поддръжка за нови целеви платформи, например предоставена е експериментална възможност за компилиране на самостоятелни приложения за работа на платки Raspberry Pi 4.
• Извършена е работа по интеграцията на части от MirageOS в екосистеми, свързани с разработката на езика OCaml, с цел улесняване на компилацията на приложения под формата на unikernel. Множество пакети от MirageOS са портнати за системата за компилация dune. Утилитата opam-monorepo е налична за инсталиране чрез пакетния мениджър opam и може да се използва в проекти, които прилагат системата за компилация dune. За поддръжката на пачове, решаващи проблеми с компилацията на зависимости в dune, са създадени два репозитория dune-universe/opam-overlays и dune-universe/mirage-opam-overlays, които са включени по подразбиране при използването на CLI-утилитата mirage.
• Улеснена е интеграцията на MirageOS с библиотеки на езици C и Rust.
• Предложен е нов OCaml runtime, който позволява заобикалянето на libc (libc-free).
• Предоставена е възможност за използване на услугата Merlin за интеграция с типови интегрирани среди за разработка.

Източник: opennet.ru