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Singularity ist ein Microsoft Research-Projekt zum Aufbau eines hochzuverlässigen Mikrokernel-Betriebssystems, bei dem der Kernel, die Gerätetreiber und die Anwendungen alle in verwaltetem Code geschrieben sind. Mehr als 90 % des Betriebssystemkernels sind in Sing# geschrieben, einer Erweiterung der höheren Programmiersprache C#.
Microsoft Research Singularität Research
Singularity ist ein Forschungsprojekt, das sich auf den Aufbau zuverlässiger Systeme durch Innovationen in den Bereichen Systeme, Sprachen und Werkzeuge konzentriert. Wir bauen einen Prototyp eines Forschungsbetriebssystems (genannt Singularity), erweitern Programmiersprachen und entwickeln neue Techniken und Werkzeuge zum Spezifizieren und Verifizieren 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 sogenannte Software Isolated Processes (SIPs) zu ermöglichen. SIPs bieten die starken Isolationsgarantien von Betriebssystemprozessen (isolierter Objektraum, separate GCs, separate Laufzeiten) ohne den Overhead von hardwaregestützten Schutzdomänen. Im aktuellen Singularity-Prototyp sind SIPs extrem billig; sie laufen im Ring 0 im Adressraum des Kernels.
Singularity nutzt diese Fortschritte, um zuverlässigere Systeme und Anwendungen zu entwickeln. Weil 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. Als Ergebnis können wir starke Zuverlässigkeitsgarantien für den Code abgeben, der in einem SIP ausgeführt wird. Wir können bei der Kompilierung oder Installation viel umfassendere Eigenschaften eines SIP überprüfen, als dies für Code der Fall ist, der in herkömmlichen Betriebssystemprozessen ausgeführt wird. Eine breitere Anwendung der statischen Verifikation ist entscheidend, um das Systemverhalten vorherzusagen und den Benutzern starke Garantien für die Zuverlässigkeit zu bieten.
Microsoft Research hat zum Download bereitgestellt, die Singularity Research Development Kit (RDK). Sie können es von CodePlex herunterladen, der Open-Source-Code-Projekt-Hosting-Website von Microsoft. Sie können auch herunterladen Überblick über das Singularitätsprojekt, indem Sie hier klicken.
Die wichtigsten Entwickler von Singularity, Galen Hunt und Jim Larus, haben gesagt, dass alle aktuellen Betriebssysteme wie Windows, Linux und Mac OS auf ein Betriebssystem namens Multics zurückgehen, das seinen Ursprung in den 1960er Jahren hat. Tatsächlich basieren aktuelle Betriebssysteme teilweise noch auf Gedanken und Kriterien von vor 40 Jahren years.Multiplexed Information and Computing Service oder Multics ist ein Mainframe-Timesharing-Betriebssystem, das 1965 begann und bis 2000 verwendet wurde.
Microsoft Research Singularity wurde 2003 als völlig neuer Ansatz für die Erstellung von Betriebssystemen eingeführt.
