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Singularity ist ein Microsoft-Forschungsprojekt zum Aufbau eines hochgradig zuverlässigen Mikrokernel-Betriebssystems, bei dem Kernel, Gerätetreiber und Anwendungen alle in verwaltetem Code geschrieben werden. Mehr als 90% des OS-Kernels sind in Sing# geschrieben, einer Erweiterung der C#-Hochsprachensprache.
Microsoft Research Singularity
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Singularity ist ein Forschungsprojekt, das sich auf den Aufbau zuverlässiger Systeme durch Innovation in den Bereichen Systeme, Sprachen und Werkzeuge konzentriert. Wir bauen einen Prototyp eines Forschungsbetriebssystems (Singularity genannt), erweitern Programmiersprachen und entwickeln neue Techniken und Werkzeuge zur Spezifikation und Verifizierung des Programmverhaltens.
Fortschritte bei Sprachen, Compilern und Tools eröffnen die Möglichkeit, Software deutlich zu verbessern. Singularity verwendet beispielsweise typsichere Sprachen und einen abstrakten Befehlssatz, um das zu ermöglichen, was wir Software Isolated Processes (SIPs) nennen. SIPs bieten die starken Isolationsgarantien von Betriebssystemprozessen (isolierter Objektraum, separate GCs, separate Laufzeiten) ohne den Overhead von hardwaregestützten Schutzbereichen. Im aktuellen Singularity-Prototypen sind SIPs extrem günstig; sie laufen im Ring 0 im Adressraum des Kernels.
Singularity nutzt diese Fortschritte, um zuverlässigere Systeme und Anwendungen zu entwickeln. Da SIPs beispielsweise so billig zu erstellen und durchzusetzen sind, führt Singularity jedes Programm, jeden Gerätetreiber oder jede Systemerweiterung in einem eigenen SIP aus. SIPs dürfen keinen Speicher teilen oder ihren eigenen Code ändern. Dadurch können wir starke Zuverlässigkeitsgarantien für den in einem SIP laufenden Code geben. Wir können viel breitere Eigenschaften über ein SIP bei der Kompilierung oder Installation überprüfen, als dies bei Code möglich ist, der in traditionellen Betriebssystemprozessen ausgeführt wird. Eine breitere Anwendung der statischen Verifikation ist entscheidend für die Vorhersage des Systemverhaltens und bietet den Benutzern starke Garantien für die Zuverlässigkeit.
Microsoft Research hat das Singularity Research Development Kit (RDK) zum Download bereitgestellt. Sie können es von CodePlex herunterladen, Microsofts Open-Source-Code Projekt-Hosting-Website. Sie können auch Übersicht über das Singularity Project herunterladen, indem Sie hier klicken.
Die Hauptentwickler von Singularity, Galen Hunt und Jim Larus, haben gesagt, dass alle aktuellen Betriebssysteme wie Windows, Linux und Mac OS auf ein Betriebssystem namens Multics zurückgeführt werden können, das seinen Ursprung in den 1960er Jahren hat. Tatsächlich basieren die heutigen Betriebssysteme immer noch zum Teil auf Gedanken und Kriterien von vor 40 Jahren.× Multiplexed Information and Computing Service, oder Multics ist ein Großrechner-Time-Sharing-Betriebssystem, das 1965 begonnen und bis 2000 verwendet wurde.
Microsoft Research Singularity wurde 2003 als ein völlig neuer Ansatz für das OS Building vorgestellt.
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