Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 74

SIP в Singularity самодостаточны. Завершив свою работу, SIP вызывает один из множества наиболее подходящих сборщиков мусора, очищая за собой память так, чтобы не повредить работе остальных SIP и системы.

А как же быть с расширяемостью функций запускаемых программ? Здесь идея состоит в том, что расширения для программ тоже реализуются в виде SIPов с типобезопасным кодом.

Таким образом, упрощённо архитектура Singularity — это: микроядро, написанное на доверенном коде, трансляторы кода MSIL и компиляторы JIT (NGen), также состоящие из доверенного кода, множество SIP на основе верифицированного кода, работающие в едином адресном пространстве, каналы, связывающие SIPы, и интерфейс ABI, связывающий SIP с ядром.

В зависимости от потребностей в процессорном времени конкретного SIP, диспетчер задач Singularity предоставляет один из пяти имеющихся в его распоряжении алгоритмов планирования.

Данные SIPов хранит SIP специального типа — файловая система Boxwood, в которой файлы представлены бинарными деревьями (B-tree).

Неопределённость, связанная с установкой многочисленных объектов программы в разных частях системы, присущая традиционным операционным системам, в Singularity устраняется за счёт использования программой манифеста — метаданных, чётко описывающих её в терминах ресурсов и зависимостей между ними. На основе манифеста загрузчик программы может оценить и выявить конфликты, которые могут возникнуть при установке программы, и, при необходимости, прервать установку.

Разработчики Singularity предоставляют прикладным программистам и драйверописателям Singularity RDK, обеспечивающий среду создания и обкатки своих программ, совместимых с Singularity. Программы можно писать на массе совместимых c CLS языков, для которых Singularity поддерживает компиляторы MSIL. К ним относятся C#, F#, Perl и даже COBOL.

Очевидно, что число компиляторов MSIL для разных языков будет увеличиваться с развитием Singularity. А это означает привлечение к системе множества разработчиков. На данный момент пользовательский интерфейс Singularity весьма аскетичен и ограничивается командной строкой.

Интерфейс Singularity на данный момент весьма аскетичен. Но все необходимые для работы команды присутствуют. Тем не менее проект носит исследовательский характер, и ни о каком коммерческом его применении речи пока не идёт. Создатели Singularity сейчас стараются доказать, что надёжность и безопасность придуманного ими подхода выше, чем у традиционных операционных систем, а производительность не хуже, чем у них.

Архитектурные решения, реализованные в Singularity, родились не на пустом месте. На её архитектуру оказали влияние проекты таких микроядерных архитектур, как L4, Exokernelи SPIN. Однако большинство из них (кроме разве что SPIN, использующей язык Modula-3) создано на основе небезопасного кода и применяют традиционную для современных систем технологию разделения адресных пространств процессов.

Идея проверки кода на типобезопасность, реализованная в Singularity, перекликается с подобными подходами в таких проектах, как JX, JavaOS, KaffeOS(язык Java), Inferno(язык Limbo) и RMoX(язык occam-pi).

Итак, Microsoft Singularity — один из множества проектов, разрабатывающих архитектуру надёжной и безопасной операционной системы или среды исполнения, надстраиваемой над существующими системами, на основе изоляции процессов путём проверки их кода на типобезопасность. Благодаря активному развитию безопасных языков программирования и высокопроизводительных исполняющих сред этот, поначалу чисто теоретический, подход становится всё ближе к реальным коммерческим реализациям. Проекты, подобные Singularity, стараются доказать, что они способны составить конкуренцию архитектуре современных операционных систем и предоставить пользователям надёжную и предсказуемую среду исполнения их программ.

К оглавлению

Опубликовано21 июня 2011 года

Как и год назад, большую часть рынка мобильных центральных процессоров занимает корпорация Intel с семейством чипов Core i3/i5/i7. Однако в современных ноутбуках под этим брендом скрываются уже совсем другие чипы: в начале 2011 года они были переведены на новую микроархитектуру Sandy Bridge. Кроме того, совсем недавно AMD представила принципиально новые гибридные чипы A-Series со встроенным графическим ядром, способным конкурировать с дискретным видео. В технологическом плане ситуация на рынке заметно изменилась, так что давайте поближе присмотримся к новым мобильным решениям.

Микроархитектура Sandy Bridge была официально представлена 9 января 2011 года, тогда же появились и новые десктопные и мобильные чипы на её основе. Sandy Bridge — официальный преемник Nehalem, и новые модели при сохранении марки Core i3/i5/i7 получили другие индексы, чётко отличающие их от микросхем предыдущего поколения.

Все индексы мобильных процессоров Sandy Bridge четырёхзначные и начинаются с цифры "2". В конце числового индекса могут стоять одна или две буквы. Буква "М" означает стандартный мобильный процессор с термопакетом от 17 до 35 Вт, "E" — стандартный встраиваемый чип, буквами «QM» и «QE» маркируются четырёхъядерные микросхемы повышенной производительности (обычные и встраиваемые соответственно) с термопакетом 45 Вт, а индекс «XM» присваивается «экстремальным» моделям с разблокированным множителем. По индексу можно также отличить стандартные чипы с обычным и пониженным тепловыделением: у первых он заканчивается на «9M», у вторых — на «7M».

Поскольку мобильные модели Sandy Bridge отличаются от десктопных лишь более низкими частотами, уменьшенным энергопотреблением и некоторым особенностями системы энергосбережения, мы не будем повторяться и вновь подробно описывать характерные черты новой микроархитектуры: желающие могут ознакомиться с ними в материалео «настольных» процессорах.

Принципиальное отличие от Nehalem заключается в том, что в Sandy Bridge на одном кристалле с вычислительным расположен так называемый «системный агент», включающий в себя графическое ядро нового поколения, контроллеры оперативной памяти DDR3 1333 МГц, контроллер PCI Express 2.0 и блоки управление питанием и выводом изображения на дисплей. К прочим главным нововведениям относятся буфер микрокоманд L0, разделяемая кэш-память третьего уровня (L3 или LLC, Last Level Cache, «кэш последнего уровня»), технология автоматического разгона Turbo Boost нового поколения и поддержка набора инструкций SIMD AVX. Все чипы выпускаются по 32-нм технологическим нормам.