В России разработали открытую операционную систему «Фантом» на собственном микроядре

02.02.2022      12054

Подавляющее большинство операционных систем, над которыми работают российские компании, создаются на ядре GNU/Linux. Возможно, у них наконец-то появится конкурент: DZ Systems представила ОС «Фантом», микроядро которой написано «с нуля».

Зачем нужна российская ОС

ОС «Фантом» предназначена, прежде всего, для носимых и встраиваемых гаджетов. Это система промышленного назначения, ориентированная на интернет вещей – например, специальные комплексы для автоматизации промышленных производств, элементы умного города вроде светофоров для интеллектуального регулирования движения, модули в зданиях, которые отвечают за управление освещением, отоплением и кондиционированием. «Фантом» также можно будет использовать в теплоэнергетике, на военных объектах и в банках, где предъявляются особые требования к отказоустойчивости и защищенности решений.


Интерфейс ОС «Фантом»
 

По словам Дмитрия Завалишина, основатель DZ Systems, базовая версия системы включает два слоя. Первый непосредственно взаимодействует с аппаратным обеспечением, например, с процессором, контроллером памяти, а также с драйверами устройств. Второй – слой реализации сущности ОС: ее архитектуры, взаимодействия с объектами и пользовательским интерфейсом.

Основное отличие «Фантома» от систем на ядре GNU/Linux – в представлении объектов. В Linux используется принцип «все есть файл»: в них хранятся программы, данные, настройки. А в российской ОС «все есть объект».

 


Архитектура ОС «Фантом»

 

Такая смена фокуса делает систему стабильнее и безопаснее. Она не прекращает работать, даже если выключить компьютер – эта ситуация воспринимается как пауза. Сразу после включения прикладные программы продолжат с того места, на котором остановились.

Процесс разработки

Создание ОС «Фантом» стартовало в 2010 году. Основатель DZ Systems Дмитрий Завалишин не раз рассказывал о ней на конференции HighLoad++ и других мероприятиях. Но только сейчас в интервью CNews он заявил, что рабочий прототип системы готов к использованию в пилотных проектах, а концу года с «Фантомом» можно будет работать в обычном режиме.

В создании системы, помимо DZ Systems, участвуют специалисты университета «Иннополис». Они подключились к проекту в 2019 году и занимаются портированием «Фантома» на ядра Genode – заменой первого слоя системы. Для этого среду исполнения программ ОС нужно срастить с программным ядром фреймворка с поддержкой различных архитектур (x86, ARM, RISC-V) и гипервизоров, в частности, seL4. Это математически верифицированное ядро: его надежность и полное соответствие заданным спецификациям доказаны с помощью математических методов.

После портирования система должна стать надежнее и безопаснее, и ее будет проще внедрить в реальных промышленных проектах. Кроме того, это упростит доработку «Фантома».

Особенности реализации

В «Фантоме» используется концепция персистентной виртуальной памяти, как в ОС EROS, которая создавалась Университетом Джона Хопкинса в США в 1991-2005 годах, и полностью управляемый код, как в ОС Singularity исследовательского подразделения Microsoft. Решение распространяется по открытой лицензии LGPL. Микроядро системы написано «с нуля».

 


Запуск игры Quake в ОС «Фантом» через подсистему Unix

 

По своей сути ОС «Фантом» близка к виртуальной машине Java. Она регулярно делает снимки своего состояния и сохраняет их в постоянной памяти – что-то подобное происходит при переходе Windows в режим гибернации. После включения система восстанавливается из такого снимка.

Файлы как таковые для работы «Фантома» не нужны. По словам авторов идеи системы, за счет этого вредоносному коду будет сложнее проникнуть в ОС и изменить ее поведение, чтобы украсть данные или нарушить работу оборудования. Разработчикам также не нужно заботиться о сохранении данных в файл и управлении памятью – это выполняется автоматически.

Система использует глобальное адресное пространство. Ей не нужно часто переключаться между своим ядром и запущенными программами, в результате достигается значительный выигрыш в производительности.

Встроенные и пользовательские типы данных – например, целые числа и объекты классов, – в системе обрабатываются единообразно. Благодаря этому можно построить байт-кода Java в инструкции, понятные «Фантому», и быстро портировать существующие Java-приложения для новой ОС.

Также в ОС «Фантом» есть возможность выполнения низкоуровневого кода в отдельном потоке. Это актуально для задач, связанных с обработкой графики, звука или больших массивов данных – там, где нужны сложные вычисления.

Есть здесь и начальная поддержка стандарта POSIX. В теории это позволит переносить на ОС «Фантом» приложения для Linux.

ОС «Фантом» на GitHub


Автор:
Обозреватель


Комментарии
Подписаться на ответы Инфостарт бот Сортировка: Древо развёрнутое
Свернуть все
1. XAKEP 02.02.22 13:55 Сейчас в теме
Разработчикам также не нужно заботиться о сохранении данных в файл и управлении памятью


и какого качества будет это "новое старое" ?
Obertone; +1 Ответить
2. Ali1976 14 17.03.22 09:54 Сейчас в теме
(1) Сколько нужно ресурсов (времени и денег) чтобы довести эту ос до уровня линукс 2001 года?
Оставьте свое сообщение

См. также

«Сколково» объявил отбор перспективных ИИ-проектов для получения грантов

Новость Искусственный интеллект ИТ-Новость

В 2024 году «Сколково» выделит пилотным проектам в сфере искусственного интеллекта гранты на общую сумму 554 млн рублей. В результате отбора финансирование получат проекты с применением ИИ в областях производства, операционной деятельности и в работе предоставляемых сервисов.

12.04.2024    750    AnastasiaKl    3       

3

В программу подготовки спортивных программистов вошли бег и скорость печати

Новость ИТ-Новость

Пятничное: в России вступил в силу стандарт подготовки по дисциплине «спортивное программирование». В стандарт вошли требования к физическим показателям спортсменов и скорости набора текста.

16.02.2024    782    VKuser24342747    2       

1

Росстандарт утвердил протокол LoRaWAN для интернета вещей

Новость ИТ-Новость

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) утвердило национальный стандарт протокола LoRaWAN RU, таким образом он получил официальный статус. Технология используется для беспроводной передачи данных между устройствами интернета вещей.

19.01.2024    562    VKuser24342747    0       

2

Новый закон откладывает на год вступление в силу изменений в порядок регистрации на сайтах

Новость Законодательство ИТ-Новость

12 декабря вступил в силу Федеральный закон, меняющий срок, к которому все владельцы сайтов должны внести изменения в порядок авторизации пользователей на сайте. Закон вводит переходный период до 1 января 2025 года.

20.12.2023    728    VKuser24342747    2       

1

Вышло крупное обновление для Android Studio

Новость Мобильные приложения ИТ-Новость

Новая версия Android Studio под номером 2023.1 получила имя Hedgehog. Появились возможности контролировать производительность приложений и управлять подключенными устройствами.

07.12.2023    921    VKuser24342747    2       

3

GitHub опубликовал результаты ежегодного исследования проектов с открытым исходным кодом

Новость GitHub ИТ-Новость

GitHub собрал данные об Open Source проектах в рамках ежегодного исследования Octoverse. Компания изучила географию репозиториев, используемые языки программирования и нейросети, а также активность сообщества.

15.11.2023    581    VKuser24342747    1       

2

Некоммерческие проекты смогут получить бесплатный доступ к GigaChat API

Новость ИТ-компания ИТ-Новость

Компания «Сбер» заявила, что будет бесплатно предоставлять доступ к API нейросети для генерации текста GigaChat для некоммерческих проектов. Однако для них будет ограничено число доступных токенов.

01.11.2023    732    VKuser24342747    2       

3

Состоялся релиз свободной среды разработки Geany 2.0

Новость ИТ-Новость Программист

Вышла новая версия Geany 2.0. Обновление затронуло внешний вид программы, расширило поддержку файлов и сторонних проектов, добавило новые способы работы с кодом.

25.10.2023    767    VKuser24342747    0       

1

Минцифры подготовило критерии по выбору оператора реестра провайдеров хостинга

Новость Минцифры ИТ-Новость Роскомнадзор

Минцифры подготовило проект постановления, которое утверждает требования к организации, претендующей на статус оператора реестра провайдеров хостинга.

25.10.2023    418    VKuser24342747    0       

1

Минцифры составило алгоритм действий для компаний, у которых не работает VPN

Новость Минцифры ИТ-Новость

Минцифры подготовило разъяснения для российских организаций, у которых возникли перебои в работе VPN-сервисов для клиентов и сотрудников из-за блокировки запрещенных ресурсов Роскомнадзором.

24.10.2023    705    VKuser24342747    0       

0

«Сбер» объявила о доступности SberLinux OS Server для российских компаний

Новость Импортозамещение ИТ-Новость

«СберТех», дочерняя компания «Сбера», объявила о предоставлении доступа к собственной серверной операционной системе SberLinux OS Server российским компаниям. ОС включена в реестр отечественного ПО.

20.10.2023    984    VKuser24342747    0       

2

Минцифры внесло изменения в проект правил идентификации клиентов веб-хостингов

Новость Минцифры ИТ-Новость Роскомнадзор

Минцифры подготовило изменения в пакет документов, которые устанавливают новые требования для провайдеров хостинга. Ведомство расширило перечень допустимых методов идентификации клиентов.

18.10.2023    506    VKuser24342747    0       

1

Google выпустила финальную версию Android 14

Новость Android Google ИТ-Новость

Google выпустила новую версию мобильной ОС Android 14. Изменения затронули настройки внешнего вида и безопасности. Были расширены возможности камеры и инструментов для хранения данных.

12.10.2023    789    VKuser24342747    0       

1

Яндекс объявил об открытии исходного кода DataLens

Новость Аналитика ИТ-Новость Яндекс

BI-система Yandex DataLens теперь развивается в опенсорс. Код продукта выложен для всех на GitHub. Любой желающий сможет развернуть DataLens на своем железе и доработать его под свои сценарии применения.

03.10.2023    1550    ЕленаЧерепнева    1       

6

Роскомнадзор создаст реестр хостинг-провайдеров

Новость Минцифры ИТ-Новость Роскомнадзор

Минцифры подготовило несколько проектов постановлений, которые утверждают правила ведения реестра поставщиков хостинг-услуг, а также новые требования к провайдерам.

02.10.2023    654    VKuser24342747    0       

1

«СберТех» представил репозиторий GitVerse с ИИ-помощником для написания кода

Новость Импортозамещение ИТ-Новость Программист

«СберТех» начал прием заявок на тестирование веб-сервиса для публикации ИТ-проектов GitVerse. Платформа подходит для разработки программ с открытым и закрытым кодом.

26.09.2023    909    VKuser24342747    2       

1

ИП и юрлица смогут использовать смартфон для создания и замены электронной подписи

Новость ИТ-Новость ФНС Цифровая подпись

ФНС внесла изменения в правила оформления электронной подписи руководителя организации и ИП. Станет возможным продлевать ее и записывать при помощи мобильного устройства.

18.09.2023    482    VKuser24342747    1       

1

Журнал IEEE Spectrum опубликовал рейтинг популярности языков программирования

Новость ИТ-Новость Языки программирования

Журнал Института инженеров электротехники и электроники IEEE Spectrum подготовил рейтинг самых популярных языков программирования в 2023 году. Статистика разделена на три категории.

01.09.2023    1415    VKuser24342747    4       

2

В бета-версии Microsoft 365 появилась поддержка языка Python для Excel

Новость ИТ-Новость Языки программирования

С помощью библиотек и средств визуализации Python можно будет манипулировать данными Excel, а затем использовать полученные результаты в формулах, диаграммах и сводных таблицах.

28.08.2023    776    VKuser24342747    0       

2

Специалисты Калифорнийского университета установили, что боты справляются с CAPTCHA лучше, чем люди

Новость ИТ-Новость

Международная группа исследователей изучила эффективность тестов CAPTCHA. Ученые пришли к выводу, что технология больше мешает людям, потому что боты научились с ней справляться.

24.08.2023    1246    VKuser24342747    23       

2

Google Chrome начнет поддерживать квантово-устойчивые алгоритмы шифрования

Новость Google Безопасность ИТ-Новость

В версии Google Chrome 116 появится поддержка алгоритмов шифрования, устойчивых к попыткам дешифрации при помощи квантовых вычислений. Технология объединяет преимущества классической и инновационной криптографии.

24.08.2023    524    VKuser24342747    0       

1

В реестр российского ПО включен первый комплекс обработки больших данных

Новость Импортозамещение Минцифры ИТ-Новость Реестр ПО

Минцифры внесло в реестр отечественного ПО программно-аппаратный комплекс «Скала-Р», предназначенный для обработки больших данных. Это первый комплекс с таким функционалом, включенный в перечень.

22.08.2023    513    VKuser24342747    0       

1

Microsoft внедрила новые функции в GitHub Copilot и анонсировала Windows Copilot

Новость GitHub Искусственный интеллект

ИИ-помощник для разработчиков GitHub Copilot теперь не только в реальном времени анализирует код, предлагает варианты для его улучшения и помогает найти решение проблем в разработке, но и  показывает ссылки на репозитории, из которых взят код. 

17.08.2023    1258    VKuser24342747    0       

1

В JetBrains разработали ИИ-помощника для аналитиков данных

Новость Аналитика Искусственный интеллект

JetBrains представила нейросеть Ask AI для онлайн-блокнота Datalore. Виртуальный ассистент способен генерировать код на нескольких языках, предлагать доработки и упрощать процесс аналитики данных. 

16.08.2023    745    VKuser24342747    0       

1

Исследование: ChatGPT дает неправильный ответ на половину вопросов о программировании

Новость Искусственный интеллект ИТ-Новость

Чат-бот OpenAI ошибается в 52% случаев, когда отвечает на вопросы по программированию. Однако делает это так убедительно, что пользователи не замечают ошибки. 

14.08.2023    1242    VKuser24342747    5       

3