{"id":103071,"date":"2022-01-24T15:36:48","date_gmt":"2022-01-24T13:36:50","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/%d0%bf%d1%80%d0%be%d1%82%d0%be%d1%82%d0%b8%d0%bf-%d0%be%d1%82%d0%b5%d1%87%d0%b5%d1%81%d1%82%d0%b2%d0%b5%d0%bd%d0%bd%d0%be%d0%b9-%d0%be%d1%81-phantom-%d0%bd%d0%b0-%d0%b1%d0%b0%d0%b7%d0%b5-genode-%d0%b1"},"modified":"2022-01-24T15:36:48","modified_gmt":"2022-01-24T13:36:50","slug":"prototip-otechestvennoj-os-phantom-na-baze-genode-b","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/prototip-otechestvennoj-os-phantom-na-baze-genode-b","title":{"rendered":"Der Prototyp des inl\u00e4ndischen Betriebssystems Phantom auf der Basis von Genode wird bis zum Ende des Jahres bereitgestellt sein.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Dmitrij Zavalishin berichtete \u00fcber das Projekt zur Portierung der virtuellen Maschine des Betriebssystems Phantom f\u00fcr den Einsatz in der Umgebung des Mikrokernel-Betriebssystems Genode. In einem Interview wird festgestellt, dass die Hauptversion von Phantom bereits f\u00fcr Pilotprojekte bereit ist, w\u00e4hrend die Version auf der Basis von Genode bis Ende des Jahres einsatzbereit gemacht werden sollte. Derzeit ist auf der Projektwebsite nur ein funktionsf\u00e4higer konzeptioneller Prototyp angegeben, dessen Stabilit\u00e4t und Funktionalit\u00e4t jedoch nicht das Niveau erreicht haben, das f\u00fcr den industriellen Einsatz geeignet ist. Zu den n\u00e4chsten Pl\u00e4nen geh\u00f6rt die Entwicklung einer Alpha-Version, die f\u00fcr Experimente durch externe Entwickler geeignet ist. <\/p>\n

Der Code des Projekts wird unter der LGPL-Lizenz verbreitet, aber die letzte \u00c4nderung im Hauptrepository stammt aus dem November 2019. Die \u00f6ffentliche Aktivit\u00e4t im Zusammenhang mit dem Projekt konzentriert sich auf ein Repository mit einem Fork f\u00fcr Genode, das seit Dezember 2020 von Anton Antonov, einem Studenten der Universit\u00e4t Innopolis, unterst\u00fctzt wird. <\/p>\n

Das Betriebssystem Phantom entwickelte sich seit Anfang der 2000er Jahre als pers\u00f6nliches Projekt von Dmitry Zavalishin und wurde 2010 unter das Dach des von Dmitry gegr\u00fcndeten Unternehmens Digital Zone gestellt. Das System zeichnet sich durch seine Ausrichtung auf hohe Zuverl\u00e4ssigkeit und die Verwendung des Konzepts \u201eAlles ist ein Objekt\u201c anstelle von \u201eAlles ist eine Datei\u201c aus, was den Verzicht auf die Nutzung von Dateien erm\u00f6glicht, indem der Speicherstatus erhalten bleibt und ein kontinuierlicher Arbeitszyklus gew\u00e4hrleistet wird. Anwendungen in Phantom werden nicht beendet, sondern lediglich pausiert und setzen ihre Arbeit an der unterbrochenen Stelle fort. Alle Variablen und Datenstrukturen k\u00f6nnen so lange gespeichert werden, wie es f\u00fcr die Anwendung erforderlich ist, ohne dass der Programmierer sich um die Datenspeicherung k\u00fcmmern muss. <\/p>\n

Anwendungen in Phantom werden in Bytecode kompiliert, der von einer stackbasierten virtuellen Maschine ausgef\u00fchrt wird, die der Java Virtual Machine \u00e4hnelt. Die virtuelle Maschine gew\u00e4hrleistet die Persistenz des Speichers der Anwendungen \u2013 das System erstellt regelm\u00e4\u00dfig Snapshots des Zustands der virtuellen Maschine auf dem dauerhaften Speicher. Nach dem Herunterfahren oder einem unerwarteten Abschluss kann die Arbeit ab dem letzten gespeicherten Speicher-Snapshot fortgesetzt werden. Snapshots werden im asynchronen Modus erstellt und ohne die Arbeit der virtuellen Maschine zu unterbrechen, aber im Snapshot wird ein einmaliger Schnitt festgehalten, als ob die virtuelle Maschine gestoppt, auf die Festplatte gespeichert und wieder gestartet wurde. <\/p>\n

Alle Anwendungen werden im gemeinsamen globalen Adressraum ausgef\u00fchrt, was einen Kontextwechsel zwischen dem Kernel und den Anwendungen \u00fcberfl\u00fcssig macht und die Interaktion zwischen den in der virtuellen Maschine laufenden Anwendungen erheblich vereinfacht und beschleunigt, da diese Objekte durch Referenz\u00fcbergabe austauschen k\u00f6nnen. Der Zugriff wird auf Ebene der Objekte getrennt, auf die Referenzen nur durch den Aufruf der entsprechenden Methoden erhalten werden k\u00f6nnen (Pointerarithmetik ist nicht vorhanden). Alle Daten, einschlie\u00dflich numerischer Werte, werden als eigenst\u00e4ndige Objekte behandelt. <\/p>\n

F\u00fcr die Anwendung erscheint die Arbeit kontinuierlich und unabh\u00e4ngig von Systemneustarts, unerwarteten Abbr\u00fcchen oder dem Herunterfahren des Computers. Das Programmiermodell f\u00fcr Phantom wird mit einem nie haltenden Programm verglichen. Server<\/a> Anwendungen f\u00fcr die objektorientierte Programmiersprache. Eines der Hauptverfahren zur Entwicklung von Anwendungen wird die Portierung von f\u00fcr Phantom geschriebenen Programmen in der Programmiersprache Java betrachtet, was durch die \u00c4hnlichkeit der virtuellen Maschine Phantom mit der JVM beg\u00fcnstigt wird. Neben dem Bytecode-Compiler f\u00fcr die Programmiersprache Java plant das Projekt die Erstellung von Compilern f\u00fcr Python und C# sowie die Implementierung eines Translaters aus Zwischenkodierung nach WebAssembly. <\/p>\n

F\u00fcr die Durchf\u00fchrung von Operationen, die hohe Leistung erfordern, wie z. B. die Verarbeitung von Video und Audio, gibt es die M\u00f6glichkeit, separate Threads mit bin\u00e4ren Objekten mit nativen Code auszuf\u00fchren (f\u00fcr die Erstellung der bin\u00e4ren Objekte wird LLVM verwendet). F\u00fcr den Zugriff auf die Low-Level-Dienste des Kernels sind einige Klassen der VM (\u201ainterne\u2018 Klassen) auf Kernel-Niveau implementiert. Um Linux-Anwendungen auszuf\u00fchren, gibt es eine POSIX-Schicht, die die erforderlichen Systemaufrufe zur Ausf\u00fchrung von Unix-Prozessen emuliert (die Persistenz f\u00fcr Anwendungen in der POSIX-Schicht wird derzeit noch nicht gew\u00e4hrleistet).

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Das traditionelle Betriebssystem Phantom umfasst neben der virtuellen Maschine einen eigenen Kern mit der Implementierung von Threads, einem Speichermanager, einer Garbage Collection, Synchronisierungsmechanismen, einem Eingabe-\/Ausgabesystem und Treibern zur Anbindung an die Hardware, was die Fertigstellung des Projekts f\u00fcr den breiten Einsatz erheblich erschwert. Komponenten mit Netzwerk-Stack, grafischer Subsystem und Benutzeroberfl\u00e4che werden separat entwickelt. Bemerkenswert ist, dass das grafische Subsystem und der Fenstermanager auf der Ebene des Kernels arbeiten. <\/p>\n

Zur Verbesserung der Stabilit\u00e4t, Portabilit\u00e4t und Sicherheit des Projekts wurde der Versuch unternommen, die virtuelle Maschine Phantom f\u00fcr die Nutzung von Komponenten des offenen Mikrokernel-Betriebssystems Genode zu portieren, dessen Entwicklung von dem deutschen Unternehmen Genode Labs geleitet wird. F\u00fcr diejenigen, die mit Phantom auf der Basis von Genode experimentieren m\u00f6chten, wurde eine spezielle Build-Umgebung auf der Basis von Docker vorbereitet. <\/p>\n

Die Verwendung von Genode erm\u00f6glicht den Einsatz bereits erprobter Mikrokernel und Treiber sowie die Auslagerung von Treibern in den Benutzermodus (in der aktuellen Form sind die Treiber in C geschrieben und werden auf der Ebene des Phantom-Kernels ausgef\u00fchrt). Zudem wird die M\u00f6glichkeit er\u00f6ffnet, das mathematisch verifizierte Mikrokernel seL4 zu nutzen, dessen Zuverl\u00e4ssigkeit best\u00e4tigt, dass die Implementierung vollst\u00e4ndig den auf einer formalen Sprache festgelegten Spezifikationen entspricht. Es besteht die Aussicht, ein \u00e4hnliches Zuverl\u00e4ssigkeitsnachweis f\u00fcr die virtuelle Maschine Phantom vorzubereiten, was die Verifizierung der gesamten Betriebssystemumgebung erm\u00f6glichen w\u00fcrde. <\/p>\n

Als Hauptanwendungsbereich des Genode-Port wird die Entwicklung von Anwendungen f\u00fcr verschiedene industrielle und eingebettete Ger\u00e4te genannt. Derzeit wurde bereits ein Satz von \u00c4nderungen f\u00fcr die virtuelle Maschine vorbereitet, und funktionsf\u00e4hige Bindungen wurden f\u00fcr Genode hinzugef\u00fcgt, die die Persistenz der Kernelkomponenten und grundlegenden Low-Level-Schnittstellen gew\u00e4hrleisten. Es wird festgestellt, dass eine virtuelle Maschine<\/a> Phantom bereits in der 64-Bit-Umgebung von Genode betrieben werden kann, aber es bleibt noch, die VM im Persistenzmodus zum Laufen zu bringen, das Treibermodul zu \u00fcberarbeiten und die Komponenten mit Netzwerk-Stack und grafischem Subsystem f\u00fcr Genode anzupassen.

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Quelle: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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