ຕົ້ນແບບຂອງ OS Phantom ພາຍໃນປະເທດໂດຍອີງໃສ່ Genode ຈະກຽມພ້ອມກ່ອນທ້າຍປີ

Dmitry Zavalishin ເວົ້າກ່ຽວກັບໂຄງການທີ່ຈະເອົາເຄື່ອງ virtual ຂອງລະບົບປະຕິບັດການ Phantom ເພື່ອເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມ Genode microkernel OS. ການສໍາພາດສັງເກດເຫັນວ່າສະບັບຕົ້ນຕໍຂອງ Phantom ແມ່ນກຽມພ້ອມສໍາລັບໂຄງການທົດລອງ, ແລະສະບັບທີ່ອີງໃສ່ Genode ຈະກຽມພ້ອມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນທ້າຍປີ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ພຽງແຕ່ເປັນຕົວແບບແນວຄວາມຄິດທີ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໄດ້ຖືກປະກາດຢູ່ໃນເວັບໄຊທ໌ຂອງໂຄງການ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະການເຮັດວຽກທີ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ນໍາເອົາໄປໃນລະດັບທີ່ເຫມາະສົມກັບການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ, ແລະໃນບັນດາແຜນການທັນທີທັນໃດ, ການສ້າງສະບັບ alpha ທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການທົດລອງ. ໂດຍຜູ້ພັດທະນາພາກສ່ວນທີສາມຖືກກ່າວເຖິງ.

ລະຫັດໂຄງການແມ່ນແຈກຢາຍພາຍໃຕ້ໃບອະນຸຍາດ LGPL, ແຕ່ການປ່ຽນແປງສຸດທ້າຍໃນຄັງເກັບຫຼັກແມ່ນລົງວັນທີເດືອນພະຈິກ 2019. ກິດຈະກໍາສາທາລະນະທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂຄງການແມ່ນສຸມໃສ່ຢູ່ໃນບ່ອນເກັບມ້ຽນທີ່ມີສ້ອມສໍາລັບ Genode, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້ຕັ້ງແຕ່ເດືອນທັນວາ 2020 ໂດຍ Anton Antonov, ນັກສຶກສາຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Innopolis.

ນັບຕັ້ງແຕ່ຕົ້ນປີ 2000, ລະບົບປະຕິບັດການ Phantom ໄດ້ຖືກພັດທະນາເປັນໂຄງການສ່ວນບຸກຄົນຂອງ Dmitry Zavalishin, ແລະນັບຕັ້ງແຕ່ 2010 ມັນໄດ້ຖືກໂອນຢູ່ພາຍໃຕ້ປີກຂອງບໍລິສັດ Digital Zone ທີ່ສ້າງໂດຍ Dmitry. ລະບົບແມ່ນຫນ້າສັງເກດສໍາລັບການສຸມໃສ່ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງແລະການນໍາໃຊ້ແນວຄວາມຄິດຂອງ "ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງເປັນວັດຖຸ" ແທນທີ່ຈະເປັນ "ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງເປັນໄຟລ໌", ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານເຮັດໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການນໍາໃຊ້ໄຟລ໌ເນື່ອງຈາກການຮັກສາສະຖານະຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາແລະ. ວົງຈອນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງການເຮັດວຽກ. ແອັບພລິເຄຊັນໃນ Phantom ບໍ່ໄດ້ຖືກຢຸດ, ແຕ່ຖືກລະງັບໄວ້ເທົ່ານັ້ນແລະສືບຕໍ່ຈາກຈຸດທີ່ຖືກລົບກວນ. ຕົວແປແລະໂຄງສ້າງຂໍ້ມູນທັງຫມົດສາມາດຖືກເກັບໄວ້ດົນເທົ່າທີ່ແອັບພລິເຄຊັນຕ້ອງການ, ແລະຜູ້ຂຽນໂປລແກລມບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງກັງວົນກ່ຽວກັບການປະຫຍັດຂໍ້ມູນໂດຍສະເພາະ.

ແອັບພລິເຄຊັນໃນ Phantom ໄດ້ຖືກລວບລວມເຂົ້າໄປໃນ bytecode, ເຊິ່ງເຮັດວຽກຢູ່ໃນເຄື່ອງ virtual ທີ່ອີງໃສ່ stack, ຄ້າຍຄືກັບ Java virtual machine. ເຄື່ອງ virtual ຮັບປະກັນຄວາມຄົງທົນຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງແອັບພລິເຄຊັນ - ລະບົບຈະປັບການຖ່າຍຮູບຂອງສະຖານະການຂອງ virtual machine ເປັນແຕ່ລະໄລຍະ. ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ປິດ​ຫຼື​ຂັດ​, ການ​ເຮັດ​ວຽກ​ສາ​ມາດ​ສືບ​ຕໍ່​ໄດ້​ໂດຍ​ເລີ່ມ​ຕົ້ນ​ຈາກ​ການ​ຖ່າຍ​ຮູບ​ຫນ່ວຍ​ຄວາມ​ຈໍາ​ທີ່​ບັນ​ທຶກ​ໄວ້​ຄັ້ງ​ສຸດ​ທ້າຍ​. ສະແນັບຊັອດຖືກສ້າງຢູ່ໃນໂໝດບໍ່ຊິ້ງໂຄນ ແລະ ໂດຍບໍ່ມີການຢຸດການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງສະເໝືອນຊົ່ວຄາວ, ແຕ່ພາບຖ່າຍບັນທຶກພາບເທື່ອດຽວ, ຄືກັບວ່າເຄື່ອງສະເໝືອນຖືກຢຸດ, ບັນທຶກໄວ້ໃນດິສກ໌ ແລະເລີ່ມໃໝ່ອີກຄັ້ງ.

ແອັບພລິເຄຊັນທັງຫມົດເຮັດວຽກຢູ່ໃນພື້ນທີ່ທີ່ຢູ່ທົ່ວໄປທົ່ວໂລກ, ເຊິ່ງກໍາຈັດຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການປ່ຽນສະພາບການລະຫວ່າງ kernel ແລະແອັບພລິເຄຊັນ, ແລະຍັງເຮັດໃຫ້ຄວາມງ່າຍດາຍແລະເລັ່ງການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງແອັບພລິເຄຊັນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນ virtual machine, ເຊິ່ງສາມາດແລກປ່ຽນວັດຖຸໂດຍຜ່ານການອ້າງອີງ. ການແຍກການເຂົ້າເຖິງແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນລະດັບຂອງວັດຖຸ, ການອ້າງອິງທີ່ພຽງແຕ່ສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານການໂທຫາວິທີການທີ່ເຫມາະສົມ (ບໍ່ມີຕົວຊີ້ເລກຕົວເລກ). ຂໍ້ມູນໃດໆ, ລວມທັງຄ່າຕົວເລກ, ຖືກປະມວນຜົນເປັນວັດຖຸແຍກຕ່າງຫາກ.

ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ການເຮັດວຽກເບິ່ງຄືວ່າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະບໍ່ຂຶ້ນກັບ OS reboots, crashes, ແລະການປິດຄອມພິວເຕີ. ຮູບແບບການຂຽນໂປລແກລມສໍາລັບ Phantom ແມ່ນປຽບທຽບກັບການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍຂອງແອັບພລິເຄຊັນທີ່ບໍ່ເຄີຍຢຸດສໍາລັບພາສາການຂຽນໂປຼແກຼມວັດຖຸ. ການ Porting ໂປລແກລມ Java ກັບ Phantom ແມ່ນຖືວ່າເປັນວິທີການຕົ້ນຕໍຂອງການພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບການອໍານວຍຄວາມສະດວກໂດຍຄວາມຄ້າຍຄືກັນຂອງ Phantom virtual machine ກັບ JVM. ນອກເຫນືອໄປຈາກ bytecode compiler ສໍາລັບພາສາ Java, ໂຄງການວາງແຜນທີ່ຈະສ້າງ compilers ສໍາລັບ Python ແລະ C#, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບປະຕິບັດຕົວແປຈາກ WebAssembly intermediate code.

ເພື່ອປະຕິບັດການປະຕິບັດງານທີ່ຕ້ອງການປະສິດທິພາບສູງ, ເຊັ່ນການປະມວນຜົນວິດີໂອແລະສຽງ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະດໍາເນີນການວັດຖຸສອງທີ່ມີລະຫັດພື້ນເມືອງໃນກະທູ້ແຍກຕ່າງຫາກ (LLVM ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະກອບວັດຖຸສອງ). ເພື່ອເຂົ້າເຖິງການບໍລິການ kernel ລະດັບຕໍ່າ, ບາງຫ້ອງຮຽນ VM (ຊັ້ນຮຽນ "ພາຍໃນ") ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນລະດັບ OS kernel. ເພື່ອດໍາເນີນການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ Linux, ຊັ້ນ POSIX ແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ວ່າຈໍາລອງການເອີ້ນທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການປະຕິບັດງານຂອງຂະບວນການ Unix (ຄວາມຄົງທົນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນຊັ້ນ POSIX ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ສະຫນອງໃຫ້).

Phantom OS ແບບດັ້ງເດີມ, ນອກເຫນືອໄປຈາກເຄື່ອງ virtual, ປະກອບມີ kernel ຂອງຕົນເອງທີ່ມີການປະຕິບັດກະທູ້, ຜູ້ຈັດການຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ, ເຄື່ອງເກັບຂີ້ເຫຍື້ອ, ກົນໄກການ synchronization, ລະບົບ input / output ແລະໄດເວີສໍາລັບການເຮັດວຽກກັບຮາດແວ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໂຄງການສັບສົນຫຼາຍ. ເພື່ອກຽມພ້ອມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ແຍກຕ່າງຫາກ, ອົງປະກອບທີ່ມີ stack ເຄືອຂ່າຍ, ລະບົບຍ່ອຍກາຟິກແລະການໂຕ້ຕອບຜູ້ໃຊ້ກໍາລັງຖືກພັດທະນາ. ມັນເປັນທີ່ສັງເກດວ່າລະບົບຍ່ອຍຂອງກາຟິກແລະຜູ້ຈັດການປ່ອງຢ້ຽມເຮັດວຽກຢູ່ໃນລະດັບແກ່ນ.

ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ການພົກພາແລະຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງການ, ມີຄວາມພະຍາຍາມທີ່ຈະ Port ເຄື່ອງ virtual Phantom ເພື່ອເຮັດວຽກໂດຍໃຊ້ອົງປະກອບຂອງລະບົບປະຕິບັດງານ microkernel ເປີດ Genode, ການພັດທະນາທີ່ຄວບຄຸມໂດຍບໍລິສັດເຢຍລະມັນ Genode Labs. ສໍາລັບຜູ້ທີ່ຕ້ອງການທົດລອງ Phantom ໂດຍອີງໃສ່ Genode, ສະພາບແວດລ້ອມການກໍ່ສ້າງທີ່ອີງໃສ່ Docker ພິເສດໄດ້ຖືກກະກຽມ.

ການນໍາໃຊ້ Genode ຈະເຮັດໃຫ້ສາມາດນໍາໃຊ້ microkernels ແລະໄດເວີທີ່ຖືກພິສູດແລ້ວ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຍ້າຍໄດເວີເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ຜູ້ໃຊ້ (ໃນຮູບແບບປະຈຸບັນ, ໄດເວີແມ່ນຂຽນໃນ C ແລະດໍາເນີນການໃນລະດັບ Phantom kernel). ໂດຍສະເພາະ, ມັນຈະເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະນໍາໃຊ້ seL4 microkernel, ເຊິ່ງໄດ້ຜ່ານການກວດສອບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທາງຄະນິດສາດ, ຢືນຢັນວ່າການປະຕິບັດໄດ້ປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກໍານົດທີ່ລະບຸໄວ້ໃນພາສາທີ່ເປັນທາງການຢ່າງສົມບູນ. ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການກະກຽມຫຼັກຖານສະແດງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ຄ້າຍຄືກັນສໍາລັບເຄື່ອງ virtual Phantom ກໍາລັງຖືກພິຈາລະນາ, ເຊິ່ງຈະຊ່ວຍໃຫ້ມີການກວດສອບສະພາບແວດລ້ອມ OS ທັງຫມົດ.

ພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົ້ນຕໍສໍາລັບພອດ Genode-based ແມ່ນການພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສໍາລັບອຸປະກອນອຸດສາຫະກໍາແລະຝັງຕ່າງໆ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຊຸດການປ່ຽນແປງສໍາລັບເຄື່ອງ virtual ໄດ້ຖືກກະກຽມແລ້ວແລະການຜູກມັດໄດ້ຖືກເພີ່ມທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ເທິງ Genode ສໍາລັບການຮັບປະກັນຄວາມຄົງທົນຂອງອົງປະກອບຂອງແກ່ນແລະສ່ວນຕິດຕໍ່ຕົ້ນຕໍໃນລະດັບຕ່ໍາ. ມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າເຄື່ອງ virtual Phantom ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ແລ້ວໃນສະພາບແວດລ້ອມ Genode 64-bit, ແຕ່ມັນຍັງມີຄວາມຈໍາເປັນໃນການປະຕິບັດ VM ໃນໂຫມດຄົງທີ່, rework ລະບົບຍ່ອຍຂອງໄດເວີແລະດັດແປງອົງປະກອບທີ່ມີ stack ເຄືອຂ່າຍແລະລະບົບຍ່ອຍກາຟິກສໍາລັບ Genode.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru