Проект Microsoft «Drawbridge» шукає шляхи оптимізації та кращого захисту Windows

  • Oct 20, 2023

Дослідники Microsoft створили «бібліотечну» операційну систему (ОС) під кодовою назвою Drawbridge і зробили продемонстрував робочі прототипи Windows 7, Windows 8 і різноманітних додатків Microsoft, які працюють на них це.

У Microsoft те, що відбувається після Мікроядро «Особливості».? Відповіддю може бути «підйомний міст», двоюрідний брат концепції екзоядра.

Дослідники Microsoft створили «бібліотечну» операційну систему (ОС) під кодовою назвою Drawbridge і зробили продемонстрував робочі прототипи Windows 7, Windows 8 і різноманітних додатків Microsoft, які працюють на них це.

Гален Хант, одна з рушійних сил проекту Microsoft Research (MSR) Singularity, очолює проект Drawbridge. Харон з Ma-Config.com сайт розкопано перші публічні подробиці про Підйомний міст. Після прочитання перекладу допису Харона про Підйомний міст (з оригіналу французькою) і запитання у Харона для роз’яснення кількох моментів, ось моя найкраща спроба пояснити останню операційну систему MSR зусилля:

Підхід до ОС бібліотеки Drawbridge схожий на концепцію екзоядра — такої конструктивної конструкції

існує принаймні з 1994 року але це ще не використовувалося жодною великою комерційною операційною системою.

Що таке екзоядра? Із запису OSDev.org Wiki:

"Екзоядра — це спроба відокремити безпеку від абстракції, завдяки чому частини операційної системи, які не підлягають заміні, лише безпечно мультиплексують апаратне забезпечення. Мета полягає в тому, щоб уникнути нав’язування додаткам будь-якої конкретної абстракції, натомість дозволити їм використовувати чи реалізовувати будь-що абстракції найкраще відповідають поставленим завданням без необхідності накладати їх на інші абстракції, які можуть накладати обмеження або непотрібні накладні витрати. Це робиться шляхом переміщення абстракцій у ненадійні бібліотеки простору користувача, які називаються «бібліотечними операційними системами» (libOS), які пов’язані з програмами та викликають операційну систему від їх імені».

Хант та кілька інших дослідників задокументували свою роботу Drawbridge у білому документі, опублікованому ACM, який вони нещодавно представлений на конференції «Архітектурна підтримка мов програмування та операційних систем» (ASPLOS) на початку березень. Цей білий папір, «Переосмислення ОС бібліотеки зверху вниз» деталізує підхід Microsoft до конструкції ОС бібліотеки.

«Ідея бібліотечної ОС полягає в тому, що індивідуальність ОС, від якої залежить програма, працює в адресному просторі програми. Невеликий фіксований набір абстракцій з’єднує ОС бібліотеки з ядром основної ОС, пропонуючи обіцянка кращої безпеки системи та швидшої незалежної еволюції компонентів ОС”, згідно зі вступом до статті.

Документ Drawbridge «описує перший робочий прототип повної комерційної ОС, переробленої як бібліотечна ОС, здатна запускати важливі програми», — йдеться в анотації. «Наш досвід показує, що давно обіцяні переваги підходу бібліотечної ОС до кращого захисту цілісності системи та швидкої еволюції системи легко доступні».

Харон відтворений архітектурна схема підйомного мосту:

підйомний міст.png

Є три ізольованих рівня Drawbridge, які можуть розвиватися незалежно: головна ОС, бібліотечна ОС та інтерфейс.

Підхід Drawbridge відрізняється від MinWin, спроба Microsoft розплутати та зменшити залежності в Windows, оскільки Drawbridge зосереджується не лише на ядрі, але й на вищих рівнях ОС, а також на програмах, сказав Харон у своїй публікації на Drawbridge. Це також відрізняється від простого запуску ОС у віртуальній машині, оскільки менше накладних витрат.

Drawbridge тестували на Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows 7 MinWin, попередній версії Windows 8 і віртуальній машині Hyper-V, згідно з дописом Харона. За словами дослідників Drawbridge, на цих прототипах працюють «останні випуски основних програм, таких як Microsoft Excel, PowerPoint і Internet Explorer».

Як застерігає Харон, ніхто не повинен очікувати, що Windows 8 — або будь-яка майбутня версія Windows, якщо на те пішло — прийме форму бібліотечної ОС. Проект Microsoft Singularity не змінив ні способу розробки Windows, ні того, як вона виглядає. Немає жодних гарантій, що це нове дослідження вплине на дизайн Windows найближчим часом. Як зазначає Харон, Drawbridge наразі підтримує лише 14 000 Win32 API, тоді як Windows має понад 100 000 Win32 API.

Однак проект показує, що Softies продовжують шукати способи відокремити інтерфейс користувача від решти операційної системи та мати можливість вносити зміни до ядра ОС, які не вплинуть негативно на зворотну сумісність програми. Дослідники Microsoft продовжують досліджувати шляхи покращення безпеки за допомогою ізоляції операційної системи від браузера за допомогою дослідницького проекту ServiceOS (і один із дослідників Microsoft Drawbridge, Джон Хауелл, також працював над ServiceOS, коли вона була відома як "MashupOS").

Будь-які експерти з ОС мають додаткові зауваження щодо Drawbridge та його можливого значення?