Пускане на MirageOS 4.0, платформа за стартиране на приложения върху хипервайзор

След година и половина разработка беше публикувана версията на проекта MirageOS 4.0, която ви позволява да създавате операционни системи за едно приложение, в което приложението се доставя като самодостатъчно „единично ядро“, което може да работи без използването на операционни системи, отделно ядро ​​на ОС и всякакви слоеве. Езикът за разработка на приложения е OCaml. Кодът на проекта се разпространява под безплатен ISC лиценз.

Цялата функционалност на ниско ниво, родна за операционната система, е внедрена като библиотека, прикрепена към приложението. Едно приложение може да бъде разработено на всяка операционна система и след това компилирано в специализирано ядро ​​(концепцията за едноядро), което може да работи директно върху Xen, KVM, BHyve и VMM (OpenBSD) хипервайзори, на мобилни платформи, като процес в POSIX- съвместима среда или в облачни среди на Amazon Elastic Compute Cloud и Google Compute Engine.

Генерираната среда не съдържа нищо излишно и взаимодейства директно с хипервайзора без драйвери и системни слоеве, което позволява да се постигне значително намаляване на режийните разходи и повишаване на сигурността. Работата с MirageOS се свежда до три етапа: подготовка на конфигурацията с определяне на OPAM пакетите, използвани в средата, изграждане на средата и стартиране на средата. Времето за изпълнение за осигуряване на работа над хипервайзорите е изградено на базата на ядрото Solo5.

Въпреки факта, че приложенията и библиотеките се формират на езика на високо ниво OCaml, получените среди демонстрират доста добра производителност и минимален размер (например DNS сървърът отнема само 200 KB). Поддръжката на среди също е опростена, тъй като ако трябва да актуализирате програмата или промените конфигурацията, достатъчно е да създадете и стартирате нова среда. Поддържат се няколко стотици OCaml библиотеки за извършване на мрежови операции (DNS, SSH, OpenFlow, HTTP, XMPP, Matrix, OpenVPN и т.н.), работа с хранилища и осигуряване на паралелна обработка на данни.

Ключови подобрения:

• Променен е процесът на компилиране на проекти и unikernel. Вместо използваната преди това система за изграждане ocamlbuild, се използват инструментариумът dune и локалните хранилища (monorepo). За създаване на такива хранилища е добавена нова помощна програма opam-monorepo, която позволява отделяне на управлението на пакети от изграждането от източника. Помощната програма opam-monorepo върши работата по създаване на заключващи файлове за свързани с проекта зависимости, изтегляне и извличане на код на зависимост и настройка на средата за използване на системата за изграждане на дюни. Самото изграждане се извършва от инструментариума dune.
• Осигурен е повторяем процес на изграждане. Използването на файлове за заключване осигурява обвързване към версии на зависимости и ви позволява да повторите напълно процеса на изграждане по всяко време със същия код.
• Въведен е нов процес на кръстосано компилиране и е възможно кръстосано компилиране за всички поддържани целеви платформи от една обща среда за изграждане, в която, наред с други неща, зависимостите и библиотеките със C обвързвания се компилират кръстосано, без да е необходимо да добавяте тези обвързвания към основния пакет. Кръстосаната компилация е организирана с помощта на работните пространства, предоставени от системата за изграждане на дюни.
• Добавена е поддръжка за нови целеви платформи, например е предоставена експериментална възможност за изграждане на самостоятелни приложения за работа на Raspberry Pi 4 дъски.
• Беше извършена работа за интегриране на части от MirageOS в екосистеми, свързани с разработката на OCaml, за да се опрости изграждането на приложения под формата на unikernel. Много пакети MirageOS са пренесени към системата за изграждане на dune. Помощната програма opam-monorepo е достъпна за инсталиране с мениджъра на пакети opam и може да се използва в проекти, използващи системата за изграждане на dune. За поддържане на пачове, които решават проблеми с изграждането на зависимости в dune, са създадени две хранилища dune-universe/opam-overlays и dune-universe/mirage-opam-overlays, които са активирани по подразбиране при използване на помощната програма mirage CLI.
• Опростена интеграция на MirageOS с C и Rust библиотеки.
• Предложено е ново изпълнение на OCaml, което да прави без libc (без libc).
• Осигурена възможност за използване на услугата Merlin за интеграция със стандартни интегрирани среди за разработка.

Източник: opennet.ru