Dmitry Zavalishin 谈到了一个将 Phantom 操作系统的虚拟机移植到 Genode 微内核操作系统环境中的项目。 采访指出，Phantom 的主要版本已经准备好进行试点项目，基于 Genode 的版本将在今年年底准备好使用。 同时，该项目网站上只公布了一个可行的概念原型，其稳定性和功能尚未达到适合工业使用的水平，并且近期计划形成适合实验的alpha版本提到了第三方开发者。
该项目代码是根据 LGPL 许可证分发的，但主存储库的最后一次更改日期为 2019 年 2020 月。 与该项目相关的公共活动集中在一个带有 Genode 分叉的存储库中，该存储库自 XNUMX 年 XNUMX 月以来一直由 Innopolis 大学的学生 Anton Antonov 维护。
自 2000 年代初以来，Phantom 操作系统一直作为 Dmitry Zavalishin 的个人项目进行开发，自 2010 年以来，它已转移到 Dmitry 创建的 Digital Zone 公司旗下。 该系统以其高可靠性和使用“一切都是对象”而不是“一切都是文件”的概念而著称，这使得您可以由于保存内存状态而无需使用文件连续的工作循环。 Phantom 中的应用程序不会终止，而只是暂停并从中断点恢复。 只要应用程序需要，所有变量和数据结构都可以存储，程序员不需要专门担心保存数据。
Phantom 中的应用程序被编译为字节码，字节码在基于堆栈的虚拟机中运行，类似于 Java 虚拟机。 虚拟机确保应用程序内存的持久性——系统定期将虚拟机状态的快照重置到永久介质。 关机或崩溃后，工作可以从上次保存的内存快照开始继续。 快照以异步方式创建，不会暂停虚拟机的运行，而是在快照中记录一次性切片，就好像虚拟机停止、保存到磁盘并再次启动一样。
所有应用程序都运行在公共的全局地址空间中，这消除了内核和应用程序之间的上下文切换的需要，并且还显着简化和加速了虚拟机中运行的应用程序之间的交互，可以通过引用传递来交换对象。 访问分离是在对象级别进行的，只能通过调用适当的方法来获取对对象的引用（没有指针运算）。 任何数据（包括数值）都作为单独的对象进行处理。
对于应用程序来说，工作似乎是连续的，不依赖于操作系统重新启动、崩溃和计算机关闭。 Phantom 的编程模型类似于为对象编程语言运行永不停歇的应用程序服务器。 将 Java 程序移植到 Phantom 被认为是应用程序开发的主要方法之一，这得益于 Phantom 虚拟机与 JVM 的相似性。 除了 Java 语言的字节码编译器之外，该项目还计划创建 Python 和 C# 编译器，并实现 WebAssembly 中间代码的翻译器。
为了执行需要高性能的操作，例如视频和音频处理，可以在单独的线程中运行具有本机代码的二进制对象（LLVM 用于组装二进制对象）。 为了访问低级内核服务，一些 VM 类（“内部”类）在操作系统内核级别实现。 为了运行 Linux 应用程序，提供了 POSIX 层来模拟 Unix 进程操作所需的调用（尚未提供 POSIX 层中应用程序的持久性）。
传统的 Phantom OS 除了虚拟机之外，还包括自己的内核，其中包含线程的实现、内存管理器、垃圾收集器、同步机制、输入/输出系统以及与硬件配合使用的驱动程序，这使得项目变得非常复杂准备广泛使用。 另外，具有网络堆栈、图形子系统和用户界面的组件正在开发中。 值得注意的是，图形子系统和窗口管理器在内核级别运行。
为了提高项目的稳定性、可移植性和安全性，尝试将 Phantom 虚拟机移植到开放微内核操作系统 Genode 的组件上工作，该操作系统的开发由德国公司 Genode Labs 监督。 对于那些想要尝试基于 Genode 的 Phantom 的人，我们已经准备了一个特殊的基于 Docker 的构建环境。
使用 Genode 可以使用已经经过验证的微内核和驱动程序，并将驱动程序移至用户空间（在当前形式下，驱动程序是用 C 编写的，并在 Phantom 内核级别执行）。 特别是，可以使用seL4微内核，该微内核已经过数学可靠性验证，确认实现完全符合形式语言中指定的规范。 正在考虑为 Phantom 虚拟机准备类似的可靠性证明的可能性，这将允许验证整个操作系统环境。
基于 Genode 的端口的主要应用领域是开发各种工业和嵌入式设备的应用程序。 目前，虚拟机的一系列更改已经准备就绪，并且添加了在 Genode 之上工作的绑定，以确保内核组件和主要低级接口的持久性。 值得注意的是，Phantom虚拟机已经可以在64位Genode环境中工作，但仍然需要以持久化模式实现VM，重新设计驱动子系统，并为Genode适配网络堆栈和图形子系统组件。
来源： opennet.ru