Группа ИТ-компаний DZ Systems и Университет Иннополис сообщают о переходе к завершающей стадии разработки российской ОС «Фантом» – уникальной операционной системы нового поколения, базирующейся на принципиально новом подходе к созданию программного кода.

Потенциальные области применения ОС «Фантом» – предприятия энергетического сектора, включая атомные электростанции, медицинские учреждения, промышленные предприятия непрерывного цикла, банки, оборонно-промышленный комплекс, многие объекты критической информационной инфраструктуры, где требуется повышенная безопасность. В течение 2022 года планируется получение тестовой версии, ее итогом станет создание рабочего прототипа ОС «Фантом», портированной на базу ядра Genode.

Работа над созданием ОС «Фантом» идет с 2010 года. Как отмечает ее создатель – программист Дмитрий Завалишин, генеральный директор ГК DZ Systems, «операционная система устроена таким образом, что с точки зрения прикладного процесса она никогда не перестает работать. То есть физическое выключение компьютера для нее – то же самое, что пауза, не более. И прикладные программы при новом старте продолжают ра-ботать, как будто отключения не было». Это позволяет и самой системе, и приложениям быть более простыми, более эффективными и, в то же время, более защищенными от аппаратно-программных сбоев, внезапных отключений, вредоносных компьютерных программ.

ОС «Фантом» — одна из немногих операционных систем, опирающихся не на классические концепции Unix-подобных систем, а на объектную парадигму и концепцию ортогональной персистентности (orthogonal persistency). В 2019 г. на базе Университета Иннопо-лис была создана рабочая группа, в задачи которой входит исследование возможностей разработки и развития ОС «Фантом». Одним из направлений ее работы стало портирование ОС «Фантом» на Genode – фреймворк для разработки операционных систем на базе микроядер, сращивание среды исполнения программ этой операционной системы с программным ядром фреймворка, имеющим возможность поддержки многочисленных аппаратных платформ (x86 32/64, arm 32/64, RISCV и др) и гипервизоров, включая формально верифицированную систему seL4. Как подчеркнул Дмитрий Завалишин, это позволит упростить и ускорить реализацию и доработку «Фантома». Также это поможет сделать ОС более надежной и безопасной, адаптировать ее к реальному использованию в промышленной сфере. Разработчики планируют, что в 2022 году рабочий прототип операционной системы «Фантом» на базе фреймворка Genode будет готов к использованию.

В дальнейших планах лаборатории – получение версии ОС «Фантом», интегрированной с чистым микро-ядром sel4, создание формально верифицированной ОС на базе верифицированного микроядра.

«Sel4 – единственное сегодня микроядро, в отношении которого математически доказана безошибочность его кода, – отметил Дмитрий Завалишин. – Код «Фантома» достаточно прост и невелик по объему. Если мы внедрим в него доказано правильное ядро, можно будет рассчитывать на то, что в результате удастся доказать и правильность кода всей операционной системы в целом. Это – одна из целей, которые мы преследуем в работе с Университетом Иннополис».

Ректор Университета Иннополис, профессор Александр Тормасов отметил, что «существующая достаточно давно концепция ортогональной персистентности сейчас, с кардиальным изменением доступных пользователям аппаратно-программных средств, может неожиданно оказаться одним из ключей к решению некоторых проблем современных компьютерных систем. В перспективе система позволит писать более компактное и надежное/безопасное ПО с меньшими трудозатратами, которое, к тому же, потребляет меньше электроэнергии и других ресурсов при работе. В наших ближайших планах — закончить портирование ОС «Фантом» на фреймворк Genode и подготовить его к использованию в реальных проектах, а также добавить поддержку популярных языков программирования».

В проекте принимают участие как штатные сотрудники, так и студенты Университета Иннополис. Все созданные на базе лаборатории и университета программные продукты распространяются на условиях свободных лицензий.