제노드 기반 국산 OS 팬텀 시제품 연내 준비 완료

Dmitry Zavalishin은 Genode 마이크로커널 OS 환경에서 작동하도록 Phantom 운영 체제의 가상 머신을 포팅하는 프로젝트에 대해 말했습니다. 인터뷰에 따르면 Phantom의 기본 버전은 이미 파일럿 프로젝트를 위한 준비가 완료되었으며 Genode 기반 버전은 연말에 사용할 준비가 될 것입니다. 동시에 지금까지 프로젝트 웹 사이트에는 실행 가능한 개념적 프로토타입만 발표되었으며 안정성과 기능이 산업용으로 적합한 수준에 이르지 못했으며 가장 가까운 계획 중 하나는 알파 버전의 형성입니다. 타사 개발자의 실험에 적합합니다.

프로젝트 코드는 LGPL 라이선스에 따라 배포되지만 메인 저장소의 마지막 변경 날짜는 2019년 2020월입니다. 프로젝트와 관련된 공개 활동은 XNUMX년 XNUMX월부터 Innopolis University의 학생인 Anton Antonov가 관리하고 있는 Genode용 포크가 있는 저장소에 집중되어 있습니다.

2000년대 초반부터 Phantom 운영 체제는 Dmitry Zavalishin의 개인 프로젝트로 개발되었으며 2010년부터는 Dmitry가 만든 Digital Zone 회사의 산하로 이전되었습니다. 이 시스템은 높은 신뢰성에 초점을 맞추고 "모든 것이 파일"이 아닌 "모든 것이 객체"라는 개념을 사용하여 메모리 상태 보존 및 지속적인 순환으로 인해 파일 사용을 제거합니다. 일하다. Phantom의 응용 프로그램은 종료되지 않고 중단된 위치에서 일시 중지되고 다시 시작됩니다. 모든 변수와 데이터 구조는 응용 프로그램이 필요로 하는 기간 동안 저장할 수 있으며 프로그래머는 데이터를 저장하기 위해 특별한 주의를 기울일 필요가 없습니다.

Phantom의 애플리케이션은 자바 가상 머신과 유사한 스택 기반 가상 머신에서 실행되는 바이트코드로 컴파일됩니다. 가상 머신은 애플리케이션 메모리 지속성을 제공합니다. 시스템은 가상 머신 상태의 스냅샷을 주기적으로 영구 미디어에 플러시합니다. 종료 또는 충돌 후 마지막으로 저장된 메모리 스냅샷부터 작업을 계속할 수 있습니다. 스냅샷은 가상 머신을 일시 중단하지 않고 비동기식으로 생성되지만 스냅샷은 가상 머신이 중지되고 디스크에 저장되었다가 다시 시작된 것처럼 일회성 조각을 캡처합니다.

모든 응용 프로그램은 공통 전역 주소 공간에서 실행되므로 커널과 응용 프로그램 간의 컨텍스트 전환이 필요하지 않으며 참조 전달을 통해 개체를 교환할 수 있는 가상 머신에서 실행되는 응용 프로그램 간의 통신을 크게 단순화하고 속도를 높입니다. 액세스 분리는 해당 메소드를 호출해야만 얻을 수 있는 참조인 객체 수준에서 수행됩니다(포인터 산술이 없음). 숫자 값을 포함한 모든 데이터는 별도의 개체로 취급됩니다.

응용 프로그램의 경우 작업이 연속적으로 보이며 OS 재부팅, 충돌 및 컴퓨터 종료에 의존하지 않습니다. Phantom의 프로그래밍 모델은 객체 프로그래밍 언어를 위해 중단 없이 실행되는 애플리케이션 서버와 비교됩니다. Phantom용 Java 프로그램 포팅은 응용 프로그램을 개발하는 주요 방법 중 하나로 간주되며, 이는 Phantom 가상 머신과 JVM의 유사성에 의해 촉진됩니다. Java 언어용 바이트코드 컴파일러 외에도 이 프로젝트는 Python 및 C#용 컴파일러를 만들고 WebAssembly 중간 코드에서 번역기를 구현할 계획입니다.

비디오 및 오디오 처리와 같이 고성능이 필요한 작업을 수행하기 위해 별도의 스레드에서 네이티브 코드로 바이너리 개체를 실행할 수 있습니다(LLVM은 바이너리 개체를 빌드하는 데 사용됨). 저수준 커널 서비스에 액세스하기 위해 일부 VM 클래스("내부" 클래스)는 OS 커널 수준에서 구현됩니다. Linux 애플리케이션을 실행하기 위해 Unix 프로세스 작동에 필요한 호출을 에뮬레이트하는 POSIX 계층이 제공됩니다(POSIX 계층의 애플리케이션에 대한 지속성은 아직 제공되지 않음).

기존의 Phantom OS에는 가상 머신 외에도 스레드, 메모리 관리자, 가비지 수집기, 동기화 메커니즘, I / O 시스템 및 장비 작업용 드라이버를 구현하는 자체 커널이 포함되어있어 가져 오기가 상당히 복잡합니다. 광범위한 사용을 위한 준비 프로젝트. 별도로 네트워크 스택, 그래픽 하위 시스템 및 사용자 인터페이스가 포함된 구성 요소가 개발되고 있습니다. 그래픽 하위 시스템과 창 관리자가 커널 수준에서 작동한다는 점은 주목할 만합니다.

프로젝트의 안정성, 이식성 및 보안을 개선하기 위해 독일 회사 Genode Labs에서 개발을 감독하는 개방형 마이크로 커널 운영 체제 Genode의 구성 요소를 사용하여 작동하도록 Phantom 가상 머신을 전송하려는 시도가 있었습니다. 제노드 기반의 팬텀을 실험해보고 싶은 분들을 위해 도커 기반의 특별한 빌드 환경이 준비되어 있습니다.

Genode를 사용하면 이미 테스트된 마이크로커널과 드라이버를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 드라이버를 사용자 공간으로 가져올 수 있습니다(현재 형식에서 드라이버는 C로 작성되고 Phantom 커널 수준에서 실행됨). 특히 수학적 신뢰성 검증을 통과한 seL4 마이크로커널을 사용하여 정식 언어에 명시된 사양을 완벽하게 준수함을 확인할 수 있다. 전체 OS 환경을 검증할 수 있는 Phantom 가상 머신에 대한 유사한 신뢰성 증명을 준비할 가능성이 고려되고 있습니다.

Genode 기반 포트의 주요 응용 분야는 다양한 산업용 및 임베디드 장치에 대한 응용 프로그램 개발입니다. 현재 가상 머신에 대한 일련의 변경 사항이 이미 준비되었으며 Genode에서 실행되는 바인딩이 커널의 지속성 구성 요소와 기본 하위 수준 인터페이스에 추가되었습니다. Phantom 가상 머신은 이미 64비트 Genode 환경에서 작동할 수 있지만 VM은 아직 지속성 모드로 구현되지 않았고 드라이버 하위 시스템을 재작업해야 하며 네트워크 스택 및 그래픽 하위 시스템이 있는 구성 요소는 Genode에 맞게 조정됩니다.

출처 : opennet.ru