TempleOS:非POSIX操作系统,故意移除保护
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什么是这个操作系统
TempleOS 是一个几乎完全由一个人编写的独立 64‑bit 桌面操作系统。
它包括:
- 它自己的内核
- 它自己的编程语言(HolyC)
- 图形桌面
- 本地应用程序
- 它自己的构建工具
没有外部用户空间,没有第三方库,所有内容都运行在一个统一的系统中。TempleOS 不是分支、发行版或兼容层。
为什么 TempleOS 存在
大多数操作系统变得复杂是因为它们试图支持多用户、恶意程序、网络和长期运行的服务。TempleOS 的存在是因为其创建者想要相反的东西:
- 单用户系统
- 完全控制
- 即时执行
- 代码与硬件之间零抽象
设计目标是清晰和即时,而不是安全性或可扩展性。在 TempleOS 中,系统恰好执行代码所说的——不多也不少。
Kernel
TempleOS uses a monolithic kernel with no separation between kernel mode and user mode.
关键特性:
- single address space
- no process isolation
- no virtual memory protection
- no preemptive multitasking
所有代码都在最高特权级别运行,使系统极其简单、快速且脆弱。内核完全信任程序员,不提供任何防御机制。
POSIX 状态
TempleOS 明确不是 POSIX。它不实现:
- POSIX 系统调用
- Unix 进程模型(fork/exec)
- 信号
- 权限
- 文件描述符
没有尝试兼容 Unix。虽然 POSIX 假设多用户系统、不安全的程序和防御性内核,TempleOS 假设单一受信任用户、单一受信任程序,并且没有敌对环境。
编程模型
TempleOS 引入了 HolyC,这是一种类似 C 的语言,但与操作系统紧密集成。
特性:
- 直接硬件访问
- 标准库未分离
- 代码可以在运行时修改内核
- 即时编译和执行
没有“应用代码”和“系统代码”的区别;在 TempleOS 中编程意味着对整台机器进行编程。
处理器架构
TempleOS 仅针对 x86‑64,并假设:
- 传统 BIOS 引导
- 稳定的 CPU 环境
- 不需要可移植性
从未打算支持其他架构。操作系统与硬件紧密绑定,以保持系统小巧且可预测。
文件系统
TempleOS 使用其自己的简易自定义文件系统,具有以下特性:
- 扁平且最小的结构
- 没有权限
- 没有日志功能
- 直接访问
该文件系统仅用于加载和保存代码;数据安全由用户负责,而非操作系统。
硬件要求
TempleOS 的需求非常低:
- CPU: x86‑64 处理器
- RAM: 按现代标准非常低
- Storage: 磁盘占用小
- Graphics: 固定低分辨率模式
它在虚拟机或老旧 PC 上运行最佳,并未针对现代 GPU 或外设设计。
谁应该使用 TempleOS
TempleOS 适合以下人群:
- 学习操作系统基础
- 想要了解没有保护层的系统运行方式
- 探索系统设计的极致简约
- 对操作系统历史和哲学感兴趣
它的用途包括:
- 作为概念参考
- 作为教育性文物
- 展示设计权衡的实例
当 TempleOS 不合情合理时
TempleOS 不适用于:
- 网络
- 多用户系统
- 安全关键环境
- 现代桌面工作流
- 任何形式的生产使用
它有意忽略了现代操作系统几乎所有试图解决的问题。TempleOS 的价值不在于其实用性,而在于它的坦诚——它展示了在完全去除保护、兼容性和可扩展性后,操作系统会是什么样子,从而提醒我们现代安全特性存在的原因。