Концепция цельноядерной полиморфной ОС

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

Иван Петров

КОНЦЕПЦИЯ ЦЕЛЬНОЯДЕРНОЙ ПОЛИМОРФНОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

2012 – 2013

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

[Соглашение читателя] Эта публикация распространяется как “чистая информация” (information only) - автор, не дает никаких гарантий и обязательств. Автор пытается обеспечить как можно более точной информацией относительно рассматриваемых вопросов. Он не несет ответственности за ошибки, опечатки и неправильные интерпретации описываемых здесь вопросов. Автор книги, также, не дает каких-либо гарантий и обещаний по поводу изложенного материала! Также автор не отвечает за вред, причинённый её исполнением здоровью, имуществу, правам и законным интересам, Читателя, а также вред здоровью, имуществу, правами законным интересам третьих лиц, нанесенным в связи с какими-либо действиями Читателя. Вся ответственность за использование данной публикации целиком и полностью ложиться на Читателя! Автор признает свое авторское право лишь на текст изложения данной публикации, а также ее оформление и графические материалы, любые инновационные идеи содержащиеся в которых признаются общественным достоянием. На момент публикации автору не известны какие-либо аналогичные инновационные материалы, зарегистрированные в какой-либо форме. Автор утверждает, что пришел к ним абсолютно самостоятельно не используя для этих целей какие-либо иные источники информации. Тем ни менее, в случае наличия материалов, ранее где-либо опубликованных или зарегистрированных иными авторами, все права на них, остаются за ними. Данная публикация, распространяется в качестве бесплатного свободного материала. При этом следует учесть следующие обязательное условие: она может и должна распространятся только на некоммерческой основе, с обязательным условием неизменности PDF-документа.

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

[От автора] Здравствуйте уважаемые читатели! Так уж сложилось, что моя жизнь связанная с интересной и интригующей сферой информационных технологий, особым местом в которой всегда была для меня разработка и совершенствование операционных систем. Сегодня стало модно указывать недостатки существующих ОС и находить их решение в своих собственных разработках, создавать теории новых систем и создавать новые теории информационных технологий. И вот читая очередной раз проект новой ОС, решил от этого веянии не отставать и я сам. Нельзя сказать, что я поддался прихоти капризной моды или меня захватил в свою власть приступ некой мании величия, также как и нельзя сказать что я обладаю огромными знаниями в обозначенной области, но так или иначе, я решил предать бумаге свою давнюю идею, которую вынашивал еще со студенческой скамьи. А идея эта проста и заключается в создании концепции цельноядерной полиморфной операционной системы. Не знаю на сколько я буду инновационным в данной идее, которую кратко изложил в этой публикации. Не знаю был ли кто до меня, кого посетили аналогичные мысли об устройстве ОС. Но я и не собираюсь претендовать на какую-либо инновацию, а просто, отчасти по зову своей души, излагаю мысли, прочным камнем засевшие в моей админской голове.

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

[Вступление] В современный век развития информационных технологий, роста и развития инноваций в сфере программного обеспечения и технических вычислительных мощностей, человечество вплотную подходит к решению проблемы создания новой архитектуры операционных систем, которая, по сути, является определяющим звеном в дальнейшей эволюции взаимодействия человека и компьютера, последний из которых все глубже проникает в деятельность нашей цивилизации. Такое положение вещей, в конечном счете, ставит преобладающий приоритет в области инноваций сферы информационных технологий, на разработку новых принципов построения пользовательских операционных систем, развитие которых определяет в целом, развитие всего человечества. Современные архитектуры существующих ОС имеют ряд непреодолимых в будущем с развитием вычислительных мощностей, недостатков, решение части которых приводится в данной концепции. Определяющим направлением разработки архитектуры данной ОС является нацеленность на упрощение построения механизмов взаимодействия с пользователем, безопасность, гибкость системы и ее умении быстро подстраиваться под пользовательские запросы, не прерывая свой рабочий цикл.

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

[Основные положения концепции] В основе концепции цельноядерной полиморфной операционной системы (далее ОС) лежит принцип цельности всей системы в рамках одного объекта среды, в частности ядра системы, как единственного исполняемого объекта. Исходя из данного факта, можно заявить, что ядро является единственным инициализируемым при запуске системы модульным приложением, содержащим в себе все прикладные элементы ОС, начиная от загрузчика и заканчивая набором пользовательских приложений. Вторым принципом концепции данной ОС, без которого не возможна реализация первого, заключается в полиморфной системе формирования итогового программного кода пользовательских приложений, на основе выборки из базы функциональных библиотек предустановленных блоков такого кода. Такая выборка, как и взаимосвязанное функционирование всех элементов ОС, при соблюдении двух вышеописанных принципов, возможна при использовании интерактивной системы управления ресурсами ОС, вытекающая в третий принцип данной концепции и заключающаяся в использовании микроядра ОС, представляющего собой полносвязную нейронную сеть. Соблюдение данных принципов концепции ОС позволяет реализовать в ее рамках несколько фундаментальных преимуществ, относительно современных архитектур операционных систем, а также ряд преимуществ в области прикладного программирования. Однако, чтобы более подробно понять архитектуру рассматриваемой ОС, ее особенности и преимущества, рассмотрим общую принципиальную логическую схему взаимодействия всех основных ее элементов:

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

Чтобы внести большую ясность опишем принцип работы ОС, в качестве основных этапов функционирования приведенной схемы: 1. Инициализация системы начинается с загрузчика при запуске модуля которого, происходит выгрузка всей цельноядерной системы в оперативную память компьютера. Одновременно с этим происходит определение имеющегося технического оборудования по средствам функционала загрузочной программы, и направление запросов к нейроядру системы о инициализации соответствующих драйверов устройств.

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

2. Нейро-ядро, получив коды команд на запрос о инициализации драйверов, а также информацию о имеющимся оборудовании, обращается к базе драйверов и на основе нейронного аналитического алгоритма выбирает оптимальный вариант набора таковых драйверов, после чего инициализирует их. Здесь следует отметить, что применение на этом этапе нейронного аналитического алгоритма выборки, позволяет полностью автоматизировать процесс подбора и инициализации драйверов устройств без практического участия пользователя. А в зависимости от уровня применяемой для этой цели нейронной сети, возможно говорить и об оптимальности и гибкости такого выбора. Следует отметить, что в связи цельной архитектурой ОС и полной ее инициализации в момент запуска, блок кода загрузчика, отвечающий за анализ имеющегося подключенного технического оборудования, может оставаться в запущенном состоянии бесконечно много, до момент завершения работы (выгрузки из оперативной память) всей системы. Это позволяет моментально определить подключаемое прямо во время работы к компьютеру оборудование, а также инициализировать для него оптимальный драйвер. Таким образом данная ОС фактически позволяет менять имеющиеся оборудование (за исключением основных элементов, отключение которых нарушит целостность работы системы) прямо на «лету», то есть во время работы компьютера без его остановки и перезагрузки. 3. После инициализации имеющегося оборудования происходит запуск модуля системных запросов, содержащих в себе коды команд всех системных функций ОС без которых невозможно нормальное и полноценное ее функционирование. К таковым функциям могут относится механизмы управления памятью, файловой системой, внутрисистемными процессами происходящими в ОС и т. п.

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

После запуска модуль системных запросов передает нейроядру системы коды инициализации всех системных команд. В ходе прохождения запросов от данного модуля через нейронную сеть ядра решается задача выборки из базы системных подпрограмм актуальных для данной конфигурации и состояния ОС системных функций, инициализация которых происходит следующим шагом. И опять таки, следует отметить, что данный процесс в рамках обозначенной архитектуры ОС может происходить непрерывно, во время всего времени работы системы, таким образом позволяя делать выборку и запуск системных функций актуальных для текущего состояния системы. Это позволяет оптимальным образом использовать доступные ресурсы и организовывать рабочий процесс системы. 4. Что же касается пользовательских приложений, то можно сказать, что как таковое понятие «пользовательской программы» в данной концепции ОС отсутствует, уступая место полиморфной генерации и инициализации кода прикладного пользовательского программного обеспечения исходя из высокоуровневых командных запросов активируемых самим пользователем. Речь идет о том, что в рассматриваемой архитектуре ОС, отсутствует как таковые прикладные приложения, вместо которых пользователю доступны «программы-ярылки», являющиеся набором команд на высокоуровневом языке программирования и состоящие из последовательности запросов и обращений к библиотекам функций в виртуальной среде программирования. То есть, фактически код прикладных приложений состоит лишь из последовательного набора команд инициализации уже готовых функциональных блоков содержащихся в библиотеке системы. Все это скорее напоминает не привычный набор команд на современных языках программирования, а некий виртуальный конструктор, собирающий программу из уже готовых частей.

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

Такое свойство позволяет в разы упростить процесс программирования для разработчиков прикладного программного обеспечения, а также значительно упростить решение проблемы несовместимости. Однако, рассмотрим принцип генерации и инициализации пользовательских приложений более подробно. После запуска «программы-ярлыка» по запросу пользователя, коды команд виртуальной среды программирования, содержащие перечень и иерархию необходимых для построения приложения функциональных блоков, передаются интерпретатору в системные коды запросов нейро-ядра. Нейро-ядро имеющее доступ к библиотеке блоков программных кодов, в ходе решения задачи по алгоритму нейронной сети, делает оптимальную выборку таковых блоков, и возвращает результат модулю пользовательского интерфейса, который компонует и запускает данные блоки, выводя перед пользователем готовое программное обеспечение. Таком образом мы рассмотрели основные этапы функционирования данной ОС. Однако, следует отметить еще несколько важных особенностей рассматриваемой архитектуры. Прежде всего, следует еще раз отметить что исходя из приведенной в данной концепции схемы ОС, все ее элементы находятся беспрерывно и постоянно в рабочем положении, таким образом обеспечивая непрерывный цикл работы приложений, который, в свою очередь, позволяет говорить о гибкости и быстроте реакции на пергаментные изменения системы. Также следует заметить, что такому положению вещей, как нельзя лучше способствует полносвязная схема нейронной сети ядра ОС, которая обеспечивает максимальный уровень

© Ivan Petrov. Св-во о публикации № 21209160995.

взаимодействия между всеми элементами системы, а также позволяет определять ее полное состояние в любой промежуток времени работы. Если говорить о непосредственно технической реализации архитектуры ОС, то безусловно нельзя не заметить, что в приведенном описании часто фигурировало понятие модуля системы. Дело в том, что программный код всего комплекса элементов рассматриваемой ОС разделен на системные модули, гибко связанные между собой различными параметрами. Такая структура системы, позволяет упростить схему распределения ресурсов и управления элементами ОС. Что же касается безопасности такой архитектуры ОС, то следует учесть, что основополагающий принцип самодостаточности системы, не позволяет проникнуть в нее не декларированных функциональных блоков команд, тем самым, при использовании соответствующего алгоритма управления ресурсами, фактически делает невозможной деятельность вредоносных программ. В заключении, следует отметить что практическая реализации рассматриваемой архитектуры ОС, скорее всего потребует и некоторых изменений в сфере компьютерного оборудования, впрочем уже сегодня заметна тенденция в рассматриваемом направлении, а следовательно полноценная реализация данной ОС за совсем недалеким будущим. С Ув. Петров И.