Genode ကိုအခြေခံထားသောပြည်တွင်း OS Phantom ၏ရှေ့ပြေးပုံစံသည် ယခုနှစ်မကုန်မီတွင်အဆင်သင့်ဖြစ်လိမ့်မည်။

Dmitry Zavalishin သည် Genode microkernel OS ပတ်၀န်းကျင်တွင်အလုပ်လုပ်ရန် Phantom လည်ပတ်မှုစနစ်၏ virtual machine တစ်ခုကို port လုပ်ဖို့ပရောဂျက်အကြောင်းပြောခဲ့သည်။ Phantom ၏ အဓိကဗားရှင်းသည် ရှေ့ပြေးပရောဂျက်များအတွက် အဆင်သင့်ဖြစ်နေပြီဖြစ်ပြီး Genode-based ဗားရှင်းကို ယခုနှစ်ကုန်တွင် အသုံးပြုရန် အဆင်သင့်ဖြစ်နေပြီဟု အင်တာဗျူးတွင် မှတ်သားထားသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ပရောဂျက်ဝဘ်ဆိုဒ်တွင် အလုပ်လုပ်နိုင်သော သဘောတရားဆိုင်ရာ ရှေ့ပြေးပုံစံကိုသာ ကြေညာထားပြီး၊ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးအတွက် သင့်လျော်သည့်အဆင့်သို့ မရောက်ရှိသေးသည့် တည်ငြိမ်မှုနှင့် လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းနှင့် လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများအတွက် သင့်လျော်သော အယ်ဖာဗားရှင်းဖွဲ့စည်းခြင်း လက်ငင်းအစီအစဉ်များကြားတွင်၊ Third-party developer များကဖော်ပြသည်။

ပရောဂျက်ကုဒ်ကို LGPL လိုင်စင်အောက်တွင် ဖြန့်ဝေထားသော်လည်း ပင်မသိုလှောင်မှုတွင် နောက်ဆုံးပြောင်းလဲမှုမှာ နိုဝင်ဘာလ 2019 ရက်စွဲဖြစ်သည်။ Innopolis တက္ကသိုလ်မှ ကျောင်းသား Anton Antonov မှ 2020 ခုနှစ် ဒီဇင်ဘာလကတည်းက ထိန်းသိမ်းထားခဲ့သော Genode အတွက် ခက်ရင်းတစ်ခုပါရှိသော ပရောဂျက်နှင့်သက်ဆိုင်သည့် အများသူငှာ လုပ်ဆောင်ချက်များကို သိမ်းဆည်းထားသည်။

2000 ခုနှစ်များအစောပိုင်းကတည်းက Phantom လည်ပတ်မှုစနစ်သည် Dmitry Zavalishin ၏ကိုယ်ရေးကိုယ်တာပရောဂျက်တစ်ခုအဖြစ် ဖွံ့ဖြိုးလာခဲ့ပြီး 2010 ခုနှစ်မှစ၍ ၎င်းကို Dmitry မှဖန်တီးထားသော Digital Zone ကုမ္ပဏီ၏တောင်ပံအောက်တွင် လွှဲပြောင်းပေးခဲ့သည်။ စနစ်သည် မြင့်မားသောယုံကြည်စိတ်ချရမှုအပေါ် အာရုံစိုက်ပြီး "အရာရာသည် ဖိုင်တစ်ခုဖြစ်သည်" ဟူသော အယူအဆကို "အရာရာသည် ဖိုင်တစ်ခုဖြစ်သည်" ဟူသော အယူအဆကို အသုံးပြုခြင်းကြောင့် မှတ်သားဖွယ်ကောင်းပြီး မှတ်ဉာဏ်အခြေအနေနှင့် သိုလှောင်မှုအခြေအနေကြောင့် ဖိုင်များကို အသုံးမပြုဘဲ လုပ်ဆောင်နိုင်စေပါသည်။ စဉ်ဆက်မပြတ်အလုပ်သံသရာ။ Phantom ရှိ အပလီကေးရှင်းများကို ရပ်ဆိုင်းခြင်းမပြုသော်လည်း ရပ်ဆိုင်းပြီး အနှောင့်အယှက်ပေးသည့်နေရာမှ ပြန်လည်စတင်ပါသည်။ ကိန်းရှင်များနှင့် ဒေတာတည်ဆောက်ပုံများအားလုံးကို အပလီကေးရှင်းလိုအပ်နေသမျှ ကာလပတ်လုံး သိမ်းဆည်းထားနိုင်ပြီး ပရိုဂရမ်မာသည် ဒေတာသိမ်းဆည်းခြင်းအတွက် အထူးစိုးရိမ်နေရန် မလိုအပ်ပါ။

Phantom ရှိ အပလီကေးရှင်းများကို Java virtual machine နှင့်ဆင်တူသော stack-based virtual machine တွင်လည်ပတ်သည့် bytecode ဖြင့်စုစည်းထားသည်။ virtual machine သည် အပလီကေးရှင်းမှတ်ဉာဏ်၏ တည်မြဲမှုကို သေချာစေသည် - စနစ်သည် virtual machine ၏ လျှပ်တစ်ပြက်ရိုက်ချက်များအား အမြဲတမ်းမီဒီယာသို့ အချိန်အခါအလိုက် ပြန်လည်သတ်မှတ်သည်။ စက်ပိတ်ခြင်း သို့မဟုတ် ပျက်စီးသွားပြီးနောက်၊ နောက်ဆုံးသိမ်းဆည်းထားသည့် မှတ်ဉာဏ်လျှပ်တစ်ပြက်ရိုက်ချက်မှ စတင်ပြီး အလုပ်ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ လျှပ်တစ်ပြက်ရိုက်ချက်များကို အဆက်မပြတ်မုဒ်တွင် ဖန်တီးထားပြီး virtual machine ၏လုပ်ဆောင်ချက်ကို ခေတ္တရပ်ခြင်းမရှိဘဲ ဖန်တီးထားသော်လည်း၊ virtual machine ကိုရပ်သွားသကဲ့သို့ disk တွင်သိမ်းဆည်းပြီး ထပ်မံစတင်သည့်အခါ တစ်ကြိမ်အချပ်ကို လျှပ်တစ်ပြက်အတွင်း မှတ်တမ်းတင်ထားသည်။

အပလီကေးရှင်းများအားလုံးသည် kernel နှင့် applications များအကြား ဆက်စပ်ခလုတ်များ လိုအပ်မှုကို ဖယ်ရှားပေးသည့် ဘုံကမ္ဘာလိပ်စာနေရာတစ်ခုတွင် လည်ပတ်နေပြီး၊ ရည်ညွှန်းပေးပို့ခြင်းမှတစ်ဆင့် အရာဝတ္ထုများကို ဖလှယ်နိုင်သည့် virtual machine တွင်လည်ပတ်နေသော application များကြား အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကို သိသိသာသာရိုးရှင်းစေပြီး မြန်ဆန်စေသည်။ သင့်လျော်သောနည်းလမ်းများကို ခေါ်ဆိုခြင်းဖြင့်သာ ရရှိနိုင်သော အကိုးအကားများကို အရာဝတ္ထုများအဆင့်တွင် ခွဲထုတ်ခြင်း (ညွှန်ကိန်းဂဏန်းသင်္ချာမရှိပါ)။ ကိန်းဂဏာန်းတန်ဖိုးများအပါအဝင် မည်သည့်ဒေတာကိုမဆို သီးခြားအရာဝတ္ထုများအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။

အပလီကေးရှင်းအတွက်၊ အလုပ်သည် ဆက်တိုက်ဖြစ်နေပုံရပြီး OS ပြန်လည်စတင်ခြင်း၊ ပျက်ကျခြင်းနှင့် ကွန်ပျူတာပိတ်ခြင်းများပေါ်တွင်မူတည်ခြင်းမရှိပါ။ Phantom အတွက် ပရိုဂရမ်းမင်းပုံစံသည် အရာဝတ္တုပရိုဂရမ်းမင်းဘာသာစကားအတွက် ဘယ်သောအခါမှ မရပ်မနား အပလီကေးရှင်းဆာဗာကို လုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ Phantom သို့ Java ပရိုဂရမ်များကို သယ်ဆောင်ခြင်းသည် JVM သို့ Phantom virtual machine ၏ တူညီမှုဖြင့် ပံ့ပိုးပေးသော အပလီကေးရှင်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး၏ အဓိက နည်းလမ်းများထဲမှ တစ်ခုဟု ယူဆပါသည်။ Java ဘာသာစကားအတွက် bytecode compiler အပြင်၊ ပရောဂျက်သည် Python နှင့် C# အတွက် compilers များကို ဖန်တီးရန်နှင့် WebAssembly intermediate code မှ ဘာသာပြန်သူ တစ်ဦးကို အကောင်အထည်ဖော်ရန် စီစဉ်ထားသည်။

ဗီဒီယိုနှင့် အသံလုပ်ဆောင်ခြင်းကဲ့သို့သော မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်လိုအပ်သည့် လုပ်ဆောင်ချက်များကို လုပ်ဆောင်ရန်၊ သီးခြားစာတွဲများတွင် မူရင်းကုဒ်ဖြင့် binary အရာဝတ္ထုများကို လုပ်ဆောင်နိုင်သည် (LLVM ကို binary အရာဝတ္ထုများကို စုစည်းရန်အတွက် အသုံးပြုသည်)။ အဆင့်နိမ့် kernel ဝန်ဆောင်မှုများကို ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုရန်၊ အချို့သော VM အတန်းများ (“အတွင်းပိုင်း” အတန်းများ) ကို OS kernel အဆင့်တွင် အကောင်အထည်ဖော်ပါသည်။ Linux အပလီကေးရှင်းများလည်ပတ်ရန်အတွက် Unix လုပ်ငန်းစဉ်များလုပ်ဆောင်ရန်အတွက် လိုအပ်သောခေါ်ဆိုမှုများကို အတုယူရန်အတွက် POSIX အလွှာကို ပံ့ပိုးပေးသည် (POSIX အလွှာရှိ အက်ပ်လီကေးရှင်းများအတွက် တည်တံ့ခိုင်မြဲမှုကို မပေးသေးပါ)။

သမားရိုးကျ Phantom OS တွင် ပရောဂျက်ကို သိသိသာသာ ရှုပ်ထွေးစေသည့် ဟာ့ဒ်ဝဲဖြင့် လုပ်ဆောင်သည့် ကြိုးများအပြင်၊ ရိုးရာ Phantom OS တွင် ချည်နှောင်မှုများ၊ မန်မိုရီမန်နေဂျာ၊ အမှိုက်စုဆောင်းသူ၊ တစ်ပြိုင်တည်းလုပ်ဆောင်သည့် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် kernel ပါ၀င်သည်။ တွင်တွင်ကျယ်ကျယ် အသုံးပြုရန် အဆင်သင့်ဖြစ်ခြင်း။ သီးခြား၊ network stack တစ်ခု၊ ဂရပ်ဖစ်စနစ်ခွဲတစ်ခုနှင့် user interface တစ်ခုပါရှိသော အစိတ်အပိုင်းများကို တီထွင်လျက်ရှိသည်။ ဂရပ်ဖစ်စနစ်ခွဲနှင့် window manager သည် kernel အဆင့်တွင် လုပ်ဆောင်နေသည်မှာ မှတ်သားစရာဖြစ်သည်။

ပရောဂျက်၏ တည်ငြိမ်မှု၊ သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူမှုနှင့် လုံခြုံရေးကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် ဂျာမန်ကုမ္ပဏီ Genode Labs မှ ကြီးကြပ်သည့် အဖွင့် microkernel လည်ပတ်မှုစနစ် Genode ၏ အစိတ်အပိုင်းများကို အသုံးပြု၍ အလုပ်လုပ်ရန် Phantom virtual machine ကို port လုပ်ရန် ကြိုးပမ်းခဲ့သည်။ Genode ကိုအခြေခံထားသော Phantom ကို စမ်းသပ်လိုသူများအတွက် အထူး Docker-based တည်ဆောက်မှုပတ်ဝန်းကျင်ကို ပြင်ဆင်ထားပါသည်။

Genode ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် သက်သေပြပြီးသား microkernels များနှင့် drivers များကို အသုံးပြုနိုင်ပြီး drivers များကို user space သို့ပြောင်းနိုင်စေသည် (၎င်းတို့၏လက်ရှိပုံစံတွင် drivers များကို C ဖြင့်ရေးသားထားပြီး Phantom kernel အဆင့်တွင်လုပ်ဆောင်သည်)။ အထူးသဖြင့်၊ အကောင်အထည်ဖော်မှုသည် တရားဝင်ဘာသာစကားတွင် သတ်မှတ်ထားသည့် သတ်မှတ်ချက်များနှင့် အပြည့်အဝကိုက်ညီကြောင်း အတည်ပြုသည့် သင်္ချာဆိုင်ရာ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုဆိုင်ရာ စိစစ်မှုကို ခံယူထားသည့် seL4 မိုက်ခရိုကာနယ်ကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ Phantom virtual machine အတွက် အလားတူ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု အထောက်အထားကို ပြင်ဆင်နိုင်ခြေကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားနေပြီး OS ပတ်၀န်းကျင်တစ်ခုလုံးကို အတည်ပြုနိုင်မည်ဖြစ်သည်။

Genode-based port အတွက် အဓိက အပလီကေးရှင်း ဧရိယာသည် အမျိုးမျိုးသော စက်မှုလုပ်ငန်းနှင့် မြှုပ်သွင်းထားသော စက်ပစ္စည်းများအတွက် အပလီကေးရှင်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ virtual machine အတွက် ပြောင်းလဲမှုအစုံကို ပြင်ဆင်ထားပြီးဖြစ်ပြီး kernel အစိတ်အပိုင်းများနှင့် ပင်မအဆင့်နိမ့် interfaces များ ဆက်ရှိနေစေရန်အတွက် Genode ၏ထိပ်တွင် အလုပ်လုပ်သော bindings များကို ထည့်သွင်းထားသည်။ Phantom virtual machine သည် 64-bit Genode ပတ်ဝန်းကျင်တွင် အလုပ်လုပ်နိုင်နေပြီဟု မှတ်သားထားပြီး၊ သို့သော် VM ကို မြဲမြံသောမုဒ်တွင် အကောင်အထည်ဖော်ရန်၊ driver subsystem ကို ပြန်လည်လုပ်ဆောင်ရန်နှင့် အစိတ်အပိုင်းများကို network stack နှင့် Genode အတွက် ဂရပ်ဖစ်ခွဲစနစ်ဖြင့် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်သေးသည်။

source: opennet.ru