In Russland erstellt ein einzigartiges Betriebssystem "Phantom"

«Phantom"- ein Betriebssystem, das für russische Regierungsbehörden zu einem Konkurrenten von Linux werden kann - unter Berücksichtigung der Politik der Importsubstitution und der Priorität einheimischer Software. Seit 2010 wird es von der Firma DZ Systems von Dmitry Zavalishin entwickelt, später kamen Spezialisten von der Innopolis University hinzu. Darüber schreibt Cnews.

Die Hauptversion des Betriebssystems ist bereits bereit, Pilotprojekte zu starten. Es umfasst zwei Codeebenen: Die erste interagiert mit dem Prozessor, dem Speichercontroller, den Gerätetreibern und anderen hardwareorientierten Komponenten, die zweite implementiert die Hauptessenz des Betriebssystems. Der Phantomcode wird unter den Bedingungen der offenen LGPL-Lizenz vertrieben.

Wie das Phantom OS funktioniert

Das Phantom verwendet Mikrokerne und enthält auf Anwendungsebene eine virtuelle Bytecode-Maschine im persistenten RAM. Laut den Entwicklern benötigt ein solches System im Allgemeinen keine Dateien zum Speichern von Daten, was bedeutet, dass es für Malware äußerst schwierig sein wird, das Verhalten von Anwendungen zu ändern und Datenlecks zu organisieren. Und Programmierer müssen den Speicher nicht manuell verwalten und sich nicht um die Sicherheit der Informationen kümmern.

Auch "Phantom" soll eine hohe Leistung erbringen. Hier wird der globale Adressraum verwendet und es gibt keine Kontextumschaltung zwischen Kernel und Anwendungen, wie es bei gängigen Betriebssystemen üblich ist, sodass die Verzögerungen im Betrieb minimal sind.

Tatsächlich funktioniert ein solches System immer. Selbst wenn der Computer ausgeschaltet ist, wird sie es nur als Pause wahrnehmen, und nach dem Einschalten der Anwendungen werden sie fast an derselben Stelle fortgesetzt, an der sie aufgehört haben.

Ein solches Modell kann mit einer virtuellen Maschine verglichen werden, die regelmäßig Momentaufnahmen ihres Zustands (des Inhalts des virtuellen Speichers) erstellt und diese im permanenten Speicher speichert. Dies ähnelt dem Ruhezustand in Windows und ermöglicht es Ihnen, bei Bedarf sehr schnell zum richtigen Moment der Arbeit zurückzukehren – zum Beispiel, wenn etwas schief geht.

Bytecode der virtuellen Maschine „Phantom“ erinnert sich Bytecode der Java Virtual Machine (JVM), mit dem einzigen Unterschied, dass es im russischen System keine Unterschiede zwischen eingebauten und benutzerdefinierten Datentypen (Klassen) gibt. Potenziell wird es dadurch einfacher, Java-Anwendungen auf ein heimisches Betriebssystem zu portieren.

Das Betriebssystem bietet auch anfängliche Unterstützung für den POSIX-Standard. Dadurch wird es einfacher, Anwendungen von Linux und anderen kompatiblen Systemen zu portieren.

Darüber hinaus können Sie mit Phantom Low-Level-Code in einem separaten Thread ausführen. Dies ist nützlich, wenn Sie komplexe Berechnungen durchführen, Video und Ton verarbeiten.

Im Allgemeinen ist das Konzept von „Phantom“ nicht neu. In den Jahren 1991-2005 war die Johns Hopkins University in den USA an der Entwicklung des EROS OS (Extremely Reliable Operating System) beteiligt, das auf dem Prinzip der Persistenz basierte. Sie machte Schnappschüsse ihres Zustands, überprüfte die Konsistenz der Daten und ließ keine Änderung des Zustands des Kernels zu. Und der vollständig gemanagte Code wurde im Singularity-Projekt von Spezialisten aus der Microsoft-Forschungsabteilung implementiert. Aber beide Konzepte wurden zum ersten Mal gleichzeitig im Betriebssystem verwendet.

Was weiter

Bis Ende des Jahres wollen die Entwickler einen funktionierenden Prototyp präsentieren, der auf ein Framework zur Erstellung von Mikrokernel-Systemen portiert ist. Genode. Es ist ein Open-Source-System, das Linux-Anwendungen ausführen kann.

Die Portierung wird von Innopolis-Spezialisten durchgeführt. Sie werden die erste Codeschicht durch Analoga für Genode ersetzen und die Anwendungsausführungsumgebung mit dem Softwarekern des Frameworks verbinden, das verschiedene Architekturen unterstützt, z. B. x86, ARM, RISC-V. Dadurch soll das System zuverlässiger, sicherer und vielseitiger werden.

Darüber hinaus ist Phantom in Pure integriert sel4-Mikrokern. Dies ist der einzige Kernel, dessen Code mathematisch nachweislich fehlerfrei ist, sagte OS-Erfinder Dmitry Zavalishin.

Aber Sie sollten nicht warten, bis das Phantom auf den heimischen Laptops erscheint. Das System richtet sich an Unternehmen mit besonderen Sicherheitsanforderungen: Verteidigungsindustrie, Banken, Wärme- und Energiekomplex.

Gleichzeitig gab Zavalishin zu, dass mehrere Mitarbeiter von DZ Systems und zwei Spezialisten von Innopolis jetzt Phantom entwickeln, die Gruppen von Studenten zum Arbeiten anziehen. Daher kann man kaum schnelle Fortschritte bei der Entwicklung des Betriebssystems selbst und der Erstellung von Anwendungsprogrammen dafür erwarten.

Ksenia Schestakova