Причина поиска такая: .... О необходимости перехода к операционным системам с отличной от Linux архитектурой
В настоящий момент в основе большинства разрабатываемого на предприятиях оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации, так называемого, «отечественного программного обеспечения», а также многих современных платформ, таких как Android, Sailfish, Tizen и других лежит семейство операционных систем Linux. Это семейство построено на архитектурных решениях, принятых еще в середине прошлого века во времена господства мэйнфреймов, которые представляли собой чрезвычайно дорогостоящее оборудование.
В связи с этим на операционную систему возлагались задачи многопользовательского доступа и обеспечения максимально возможного К.П.Д. этой техники. Пакетную обработку дополнили системы разделения времени, механизмы виртуальной памяти, системы прерываний, механизмы очередей и приоритетов, смена контекста пользователей и много других технических решений.
Вместе с тем развитие ИТ привело к грандиозному росту количества однопользовательских СВТ, таких как терминалы, смартфоны, планшет, Смарт-ТВ и т.д. Такие устройства как роутеры, коммутаторы программируемые контроллеры в принципе работают без пользователя. При этом, устройства используют многопользовательские ОС, например Linux, низкоуровневая архитектура которого проектировалась исходя из реалий крайнего дефицита и дороговизны вычислительных мощностей и параллельной работы значительного числа пользователей.
В современных реализациях ОС центральный процессор больше времени тратит на «процессинг» операции, чем на саму операцию. При этом, аппаратная база – основное ограничение, под которое ранее проектировались ОС, - сейчас существенно изменилась и уже не является узким местом электронных устройств, тогда как сама ОС никак не эволюционировала. Таким образом необходимость серьезной модернизации ранее используемого подхода очевидна.
Второй отрицательной стороной вышеназванных ОС является объем исходного кода (Linux – 1 Гб, Android – 10 Гб).
Существуют серьезные методические и технологические проблемы оценки уровня отсутствия недокументированных возможностей и уязвимостей в столь огромном объеме кода. Руководитель Института системного программирования (ИСП) РАН признал, что при исследовании операционной системы Linux удается протестировать лишь незначительный объем кода. Это существенно увеличивает трудоемкость и длительность сертификационных исследований.
Все это свидетельствует о необходимости внедрения в цифровую среду операционных систем с принципиально отличной от вышеперечисленных платформ архитектурой. Лучшим решением, в этом случае, является архитектура конечного автомата.
При использовании архитектуры конечного автомата проблема переключения контекста (что представляет собой последовательный процесс, состоящий из процедур сохранения стека вычислений, загрузки нового стека вычислений, вывода результата, восстановления старого стека вычислений в кэш процессора) не возникает в принципе. Это дает прирост скорости обработки прикладных задач в разы или позволяет использовать менее дорогое или более энергоэффективное аппаратное обеспечение. Это особенно актуально для решения задач создания защищенных бортовых комплексов, распределенных автоматизированных систем управления АСУ ТП, телекоммуникационного оборудования нового поколения, систем военного и специального назначения.
FSM-based architecture актуальна только в задачах, с которыми сейчас работает RTOS. С системами общего назначения, такие, как Linux, она никак не пересекается, там совершенно другие подходы к проектированию.