Фантом ОС — операционная система , спроектированная российским программистом Дмитрием Завалишиным и разрабатываемая российской компанией Digital Zone совместно с университетом Иннополис . Работы по созданию ОС ведутся с 2010 года.

Операционная система базируется на концепции виртуальной памяти , ориентирована на управляемый код и нацелена на применение в носимых и встроенных компьютерах . ОС Фантом — одна из немногих ОС , не опирающихся на классические концепции Unix -подобных систем (в отличие от их концепции «Всё есть файл », Фантом базируется на принципе «Всё есть объект »). Предполагается, что модель ОС Фантом позволяет и самой системе, и приложениям быть более простыми и, в то же время, более эффективными.

Основные отличительные черты

• Управляемый код , защита памяти на уровне объекта (а не процесса). Отсутствие арифметики указателей в управляемом коде позволяет избежать многих проблем, присутствующих в неуправляемом коде .
• Глобальное адресное пространство, весьма эффективные и дешёвые IPC . Единое адресное пространство позволяет передавать объект от одного процесса (приложения) к другому путём простой передачи ссылки на этот объект. Безопасность достигается благодаря отсутствию арифметики указателей, невозможности для прикладной программы получить ссылку на объект иначе, как путём вызова публичного метода, использованию байткода .
• Персистентность — гарантированное восстановление состояния операционной системы на момент последнего снимка памяти. Прикладной код «не видит» перезагрузок ОС и может жить вечно — отсюда отсутствие потребности в понятии «файл» — любая переменная или структура данных может храниться вечно и при этом быть доступна напрямую по указателю. В отличие от гибернации в других ОС, персистентность памяти заложена в основополагающих принципах построения ядра ОС Фантом, производится прозрачно для приложений, в большинстве случаев не требует доработки прикладного ПО, персистентность сохраняется даже при аварийной остановке компьютера.

Совместимость

Система предполагает два пути миграции кода:

• Конвертор из байткода JVM — позволит, теоретически, импортировать наработки на Java и других ЯП, работающих на виртуальной машине Java .
• POSIX -подсистема — позволяет переносить прикладной код из Unix / Linux — впрочем, для этой подсистемы часть свойств ОС не будет доступна.
• Также была попытка осуществить, с ограничениями, возможность запуска исполняемых файлов KolibriOS , но не известно, будет ли это включено в выпуск .

В дальнейшем возможна реализация конвертера для байткода .NET ( C# и другие ЯП ).

Статус проекта

По состоянию на 2009—2011 года система существует лишь в виде предварительной альфа-версии для процессора ia32 . В работе — перенос на процессор ARM (проходит часть испытаний, перенос не завершён) и начат перенос на MIPS и amd64 . Работа ядра ОС демонстрировалась на нескольких крупнейших Российских IT-конференциях — CC 2011 , РИТ 2011, ADD 2010 , CC 2010 и 2009.

В январе 2022 было объявлено, что группа разработчиков университета Иннополис с 2019 года занимается портированием Phantom OS в качестве гостевой системы ОС Genode работающего с формально верифицированным микроядром seL4 , и что проект близок к выходу в режим пилотной версии .

Критика

Основные претензии к ОС Фантом делятся на две группы. Первая группа — вопросы маркетинга и путей выхода на рынок. Критики указывают на сложность выведения на рынок такого продукта, как операционная система, и отсутствие сформированного рынка прикладного ПО для систем, не совместимых с уже существующими ОС. Вторая группа — технические вопросы. Наиболее рациональная техническая претензия указывает на неэффективность модели ввода-вывода ОС Фантом для некоторых видов приложений — а именно приложений, которые активно и неоднократно модифицируют огромные объёмы данных.

Следует заметить, что применяемая на машинах IBM System i класса мини-ЭВМ операционная система как раз предназначена для обработки больших и очень больших объёмов данных. Она основана также на идее одноуровневой памяти, объектно-ориентированности, других схожих идеях. Архитектура успешно развивается с 1988 года, что доказывает принципиальную возможность их обработки на базе ОС Фантом.

Сходства и различия

Как и Юникс в своё время, Фантом не претендует на уникальность применяемых в нём идей и механизмов, но претендует на то, что до сих пор данные идеи в таком сочетании не применялись. По отдельности идеи, на которые опирается Фантом, встречались или встречаются в таких системах, как:

• IBM i — одноуровневая память, объектно-ориентированная ОС, персистентность, управляемая среда
• EROS — есть персистентность, но нет глобального адресного пространства и управляемой среды, как следствие — коммуникации между компонентами неудобны ( IDL и компоновка-разбор сообщений) и неэффективны.
• Singularity — есть управляемая среда, нет персистентности
• PalmOS — есть подобие персистентности (но при этом используется файловая семантика работы с ней), но нет глобальной среды и дешёвых IPC , кроме того персистентность де факто не гарантирована — отказ питания приводит к потере данных на устройстве.

См. также

• IBM i
• Microsoft Singularity
• Extremely Reliable Operating System
• JNode

Примечания

Ссылки

Официальные сайты

• (рус.) . Digital Zone. Дата обращения: 6 июня 2018.
• (неопр.) . , Github, Dmitry Zavalishin
• (неопр.) .
• (неопр.) .
• (неопр.) . , английский язык
• / Система «Фантом» Дмитрия Завалишина – готова к использованию в пилотах. // CNews , 21 Января 2022

Обзоры в прессе

• (неопр.) . — «Можно ли в наши времена программисту-одиночке создать с нуля очередную новую операционную систему, причём с принципиально иным устройством, отличным от общепринятого? Осталось ли ещё место на современном переполненном конкуренцией Олимпе ИТ как для совершенно новых идей, так и для смелых людей, их реализующих?»
• (неопр.) .
• Дмитрий Завалишин. (рус.) . Открытые системы (10 мая 2011). — «Практически все сегодня пользуются операционными системами. Но хороши ли операционные системы современности, решают ли они все стоящие перед ними задачи, возможен ли прогресс в этой области?» Дата обращения: 11 мая 2011.
• Андрей Письменный. (рус.) . Компьютерра (9 июля 2010). — «В ОС "Фантом", которую разрабатывают в России, нет разницы между запущенными и не запущенными приложениями. Автор "Фантома" уверен, что именно в этом направлении будут развиваться операционные системы.» Дата обращения: 27 апреля 2011.
• Андрей Майоров. (рус.) . Habrahabr (25 апреля 2011). — «Дмитрий Завалишин рассказал о текущем состоянии в разработке своего любимого детища — оригинальной операционной системы PhantomOS, близкой по концепции Microsoft Singularity, но при этом open-source (опубликована большая часть исходных кодов этой операционной системы).» Дата обращения: 27 апреля 2011. 13 мая 2012 года.
• Максим Белоус. (рус.) . PC Magazine (23 апреля 2009). Дата обращения: 27 апреля 2011.
• Андрей Анненков. (рус.) . IT Today (13 февраля 2011). Дата обращения: 27 апреля 2011. Архивировано из 10 февраля 2012 года.
• Ted Dziuba. (англ.) . The Register (3 февраля 2009). — «The iPhone that never dies». Дата обращения: 27 апреля 2011. 13 мая 2012 года.