{"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\/novosti-interneta\/prototip-otechestvennoj-os-phantom-na-baze-genode-b","title":{"rendered":"Der Prototyp des lokalen Betriebssystems Phantom auf Basis von Genode wird bis Ende des Jahres fertiggestellt sein.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Dmitry Zavalishin berichtete \u00fcber ein Projekt zur Portierung der virtuellen Maschine des Phantom-Betriebssystems f\u00fcr die Nutzung in der Umgebung des Mikrokernel-Betriebssystems Genode. In dem Interview wird hervorgehoben, dass die Hauptversion von Phantom bereits bereit f\u00fcr Pilotprojekte ist, w\u00e4hrend die Genode-basierte Version bis Ende des Jahres einsatzbereit gemacht werden soll. Derzeit wird auf der Projektwebsite nur ein funktionierender Konzeptprototyp vorgestellt, dessen Stabilit\u00e4t und Funktionalit\u00e4t jedoch noch nicht auf ein industrielles Niveau gebracht wurden. Zu den n\u00e4chstgelegenen Pl\u00e4nen geh\u00f6rt die Entwicklung einer Alpha-Version, die f\u00fcr Experimente durch Drittentwickler geeignet ist. <\/p>\n

Der Code des Projekts wird unter der LGPL-Lizenz verbreitet, wobei die letzte \u00c4nderung im Hauptrepository auf November 2019 datiert ist. 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 Innopolis-Universit\u00e4t, unterst\u00fctzt wird. <\/p>\n

Das Betriebssystem Phantom hat sich seit den fr\u00fchen 2000er Jahren als pers\u00f6nliches Projekt von Dmitri Zavalishin entwickelt und wurde 2010 unter die Fittiche des von Dmitri gegr\u00fcndeten Unternehmens Digital Zone gebracht. Das System zeichnet sich durch eine hohe Zuverl\u00e4ssigkeit aus und verwendet das Konzept «Alles ist ein Objekt» anstelle von «Alles ist eine Datei». Dadurch wird der Verzicht auf Dateien erm\u00f6glicht, da der Zustand des Speichers und ein kontinuierlicher Arbeitszyklus gewahrt werden. Anwendungen in Phantom werden nicht beendet, sondern lediglich pausiert und setzen ihre Arbeit an dem Punkt fort, an dem sie unterbrochen wurden. Alle Variablen und Datenstrukturen k\u00f6nnen so lange gespeichert werden, wie es die Anwendung ben\u00f6tigt, ohne dass der Programmierer sich speziell um die Speicherung der Daten k\u00fcmmern muss. <\/p>\n

Anwendungen in Phantom werden in Bytecode kompiliert, der in einer stackbasierten virtuellen Maschine ausgef\u00fchrt wird, die der Java Virtual Machine \u00e4hnelt. Die virtuelle Maschine sorgt f\u00fcr die Persistenz des Anwendungsspeichers \u2014 das System erstellt regelm\u00e4\u00dfig Snapshots des Zustands der virtuellen Maschine auf einem permanenten Medium. Nach dem Ausschalten oder einem unerwarteten Abbruch kann die Arbeit vom letzten gespeicherten Speicherabzug fortgesetzt werden. Snapshots werden asynchron erstellt, ohne den Betrieb der virtuellen Maschine zu unterbrechen, aber im Snapshot wird ein einmaliger Zustand festgehalten, als h\u00e4tte man die virtuelle Maschine gestoppt, auf die Festplatte gespeichert und wieder gestartet. <\/p>\n

Alle Anwendungen laufen in einem gemeinsamen globalen Adressraum, der es erm\u00f6glicht, ohne Kontextwechsel zwischen dem Kernel und den Anwendungen auszukommen. Dies vereinfacht und beschleunigt die Interaktion zwischen den in der virtuellen Maschine ausgef\u00fchrten Anwendungen erheblich, da sie Objekte \u00fcber die \u00dcbergabe von Referenzen austauschen k\u00f6nnen. Der Zugriff erfolgt auf Objektebene, wobei Verweise nur \u00fcber den Aufruf entsprechender Methoden erhalten werden k\u00f6nnen (Pointerarithmetik ist nicht vorhanden). Alle Daten, einschlie\u00dflich numerischer Werte, werden als separate Objekte behandelt. <\/p>\n

F\u00fcr die Anwendung wirkt die Arbeit kontinuierlich und ist unabh\u00e4ngig von Betriebssystemneustarts, unerwarteten Abst\u00fcrzen und dem Ausschalten des Computers. Das Programmiermodell f\u00fcr Phantom wird mit dem gleichzeitigen Betrieb eines nie stoppenden Prozesses verglichen. Server<\/a> Anwendungen f\u00fcr objekorientierte Programmiersprachen. Eine der Hauptmethoden zur Entwicklung von Anwendungen ist die Portierung von Phantom-Programmen in der Programmiersprache Java, was durch die \u00c4hnlichkeit der Phantom-Virtual Machine mit der JVM unterst\u00fctzt wird. Neben dem Bytecode-Compiler f\u00fcr die Programmiersprache Java plant das Projekt auch die Erstellung von Compilern f\u00fcr Python und C# sowie die Implementierung eines Transpilers f\u00fcr WebAssembly. <\/p>\n

F\u00fcr hochleistungsintensive Aufgaben wie die Verarbeitung von Video und Audio besteht die M\u00f6glichkeit, bin\u00e4re Objekte mit nativen Code in separaten Threads auszuf\u00fchren (zur Erstellung der bin\u00e4ren Objekte wird LLVM verwendet). Um auf die Low-Level-Kernservices zuzugreifen, werden einige VM-Klassen (\"interne\" Klassen) auf der Betriebssystemkernel-Ebene implementiert. F\u00fcr die Ausf\u00fchrung von Linux-Anwendungen gibt es eine POSIX-Schicht, die die f\u00fcr Unix-Prozesse erforderlichen Systemaufrufe emuliert (f\u00fcr Anwendungen in der POSIX-Schicht wird derzeit keine Persistenz gew\u00e4hrleistet).

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Das traditionelle Betriebssystem Phantom umfasst neben der virtuellen Maschine einen eigenen Kernel mit Implementierungen f\u00fcr Threads, ein Speichermanager, einen Garbage Collector, Synchronisationsmechanismen, ein Eingabe-\/Ausgabesystem und Treiber f\u00fcr die Hardware, was die Vorbereitung des Projekts f\u00fcr den breiten Einsatz erheblich erschwert. Die Komponenten mit Netzwerk-Stack, Grafik-Subsystem und Benutzeroberfl\u00e4che werden separat entwickelt. Bemerkenswert ist, dass das Grafik-Subsystem und der Fenster-Manager auf Kernel-Ebene operieren. <\/p>\n

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

Die Verwendung von Genode erm\u00f6glicht den Einsatz bew\u00e4hrter Mikrokernel und Treiber sowie die Auslagerung der Treiber in den Benutzerraum (derzeit sind die Treiber in C geschrieben und laufen auf Kernel-Ebene von Phantom). Zudem wird die M\u00f6glichkeit geschaffen, das Mikrokernel seL4 zu verwenden, das mathematisch auf seine Zuverl\u00e4ssigkeit verifiziert wurde, was best\u00e4tigt, dass die Implementierung vollst\u00e4ndig den Spezifikationen entspricht, die in formaler Sprache festgelegt sind. Es wird auch die M\u00f6glichkeit gepr\u00fcft, einen \u00e4hnlichen Zuverl\u00e4ssigkeitsnachweis f\u00fcr die Phantom-VM zu erbringen, was die Verifizierung der gesamten Betriebsumgebung erm\u00f6glicht. <\/p>\n

Als Hauptanwendungsbereich des auf Genode basierenden Ports 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 funktionierende Genode-Bindungen f\u00fcr die Persistenz der Kernkomponenten und grundlegenden Low-Level-Schnittstellen hinzugef\u00fcgt. Es wird angemerkt, dass virtuelle Maschine<\/a> Phantom kann bereits in der 64-Bit-Umgebung von Genode betrieben werden, jedoch steht noch die Implementierung des VM-Betriebs im Persistenzmodus aus, au\u00dferdem m\u00fcssen das Treibersystem \u00fcberarbeitet und die Komponenten mit Netzwerkstack und grafischem Subsystem f\u00fcr Genode angepasst werden.

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

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