NodeOS：基于JavaScript的操作系统

本文概述

有什么大不了的？
每用户独立的隔离根文件系统
Node.js和NPM
它基于Linux内核
缺点
那么, 如何试用NodeOS？
这是工作。但是, 我们现在如何使用OS？
总结

我相信大多数程序员都听说过Node.js, 但是NodeOS呢？是的, NodeOS, 一个用Node.js编写的操作系统。好吧, 有点。 NodeOS将Linux内核用于大多数对性能至关重要的工作, 例如硬件交互, 但对于其他所有功能, 它都使用Node.js。 NodeOS的开发始于两年前, 它是由一个有着共同但有趣的想法的人们创建的：”是否可以仅使用Node.js创建操作系统？”

是否可以仅使用Node.js创建操作系统？

鸣叫

有什么大不了的？

首先, 考虑一下Node.js在短时间内取得的进展。现在, 考虑一下操作系统发生的相同情况。然后, 让我们添加一些有趣的东西。

每用户独立的隔离根文件系统

NodeOS引入了一个有趣的范例：如果所有用户都具有隔离的文件系统, 那么它将为他们提供一个简单的文件系统层次结构。实际上, 由于它们的”主文件夹”是其自己的文件系统层次结构的根, 因此它们可以全局安装软件包而无需特殊权限, 并且由于默认情况下将其安装在其主目录中, 因此无需进行任何配置。而且, 它提供了很多安全性；如果黑客找到进入操作系统中特定帐户的方法, 则他/他可以访问的唯一分区是该用户的分区。最终结果是黑客无法破坏整个系统。

Node.js和NPM

如果考虑一下, 使用Node.js的操作系统意味着NPM中可用的任何程序包同时也是NodeOS程序包。在撰写本文时, 有210, 735个软件包；由于NPM软件包的数量每分钟都在增加, 因此如果NodeOS在几年内拥有一百万个应用程序, 这并不奇怪。

它基于Linux内核

这似乎没什么大不了, 但是Linux是最常用的服务器操作系统。由于NodeOS基于Linux内核, 因此你只需很少的更改就可以运行为其他Linux发行版编写的每个应用程序。

缺点

就我想要完成的NodeOS而言, 它还不存在。它仍然缺少服务器操作系统的许多关键功能。例如, 缺少整个BASH工具集, 包括ps, tail, nano和grep。此外, 由于它没有GUI, 因此不能将其作为桌面操作系统运行。当然, 你可以使用一些JavaScript轻松实现一些缺少的功能, 但是默认情况下所有提到的功能都不可用, 这是不好的。

那么, 如何试用NodeOS？

使用Docker

试用NodeOS的最简单, 最快的方法是使用以下命令：

具有Mac OSX或Linux的计算机。它可能适用于Windows, 但我没有尝试。
码头工人

安装Docker后, 运行NodeOS实例很容易。你所需要做的就是执行以下命令, Docker发挥了所有作用：

sudo docker run -t -i nodeos/nodeos

试用NodeOS的最简单, 最快的方法是使用Docker。

鸣叫

当你运行上述命令时, Docker会自动从存储库下载NodeOS的磁盘映像, 并在虚拟机内部执行NodeOS的安装。安装完成后, 它将打开与NodeOS Shell的SSH会话。

没有码头工人

出于某些原因, 你想要避免使用Docker, 其中一个是最新的NodeOS版本。在撰写本文时, 对NodeOS的Docker映像的最后更改是在两个月前执行的, 而开发版本是在六天前更新的。因此, 如果你想使用最新版本, 则绝对应该获取源代码。不太困难, 但是要花很长时间。你会需要：

装有Linux的计算机。你可以在OS X上对其进行编译, 但是由于它需要进行交叉编译, 因此将花费更长的时间。 Windows也是如此。
Linux构建实用程序(make, g ++, gcc, autoconf)。
e
时间。说真的, 很多。

掌握所有内容后, 即可继续进行源代码编译：

下载项目源代码：bash git clone [电子邮件保护]：NodeOS / NodeOS.git。
通过运行以下命令对其进行编译：cd NodeOS和npm install。
我要逐字引用官方文件：”摘些微波爆米花去看电影。不, 确实如此。”是的, 这将花费很多时间, 因此在此期间做一些有趣的事情。
运行bash npm start以在Qemu中运行NodeOS。

工作正常吗？

安装完成后, 我们可以通过在NodeOS外壳内部执行命令ls来检查安装是否正常。这样的输出应显示：

[ 'etc', 'lib', 'lib64', 'root', 'bin', 'sys', 'usr', 'share', 'proc' ]

如果确实如此, 则意味着一些基本命令正在运行。但是, 如果我们要显示网卡的IP地址怎么办？在Linux下, 有一个名为ifconfig的命令可以执行此操作；让我们尝试一下：

command not found: ifconfig

看起来好像缺少ifconfig命令。这是因为NodeOS没有默认的ifconfig命令。怎么办？好吧, 这很简单； NodeOS有一个集成的软件包管理器(如apt或yum), 称为npkg, 它基于Node的NPM, 并且易于使用。安装ifconfig就像运行以下命令一样简单：

npkg install bin-ifconfig

如果一切顺利, 则命令ifconfig现在应该在外壳中可用。如果我们尝试再次执行它, 将显示以下输出(出于明显的原因, 我放置了随机的MAC地址和IP地址)：

eth0: flags=8863<UP, BROADCAST, SMART, RUNNING, SIMPLEX, MULTICAST> mtu 1500
  ether 01:23:45:67:89:ab 
  inet6 f0cd::ef01:0203:0405:181%en1 prefixlen 64 scopeid 0x5 
  inet 192.168.0.21 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.0.21
  nd6 options=1<PERFORMNUD>
  media: autoselect
  status: active

如果你的输出看起来像那样, 那么它正在工作。你已经成功安装了第一个NodeOS应用程序：ifconfig。

这是工作。但是, 我们现在如何使用OS？

如果你可以做与Ubuntu或任何其他Linux发行版相同的事情(甚至更少的事情), 那么用Node.js编写操作系统的意义何在？好吧, 总的来说, 所有事情都是通过使用Node.js开发的。这也意味着我们可以仅使用Node.js来开发应用程序。例如, NodeOS没有命令man的默认实现, 该默认实现在Linux上用于显示其他命令的手册页。不要害怕, 实现起来很容易。怎么, 我听到你问？简单。

首先, 让我们安装一个名为Hipster的文本编辑器, 以便我们可以通过执行以下命令来创建和编辑文件：npm install -g [电子邮件保护]。这个文件编辑器很简单, 绝对不是我可以用作其他任何东西的编辑器, 但是在这种情况下它已经足够了。使用Hipster创建文件非常简单, 只需运行hip文件名, 例如hip package.json;。要保存, 请按Ctrl + s, 然后退出, 请按Ctrl + q。对于此示例, 我将使用由NodeOS的主要开发人员之一开发的代码, 而我本人实际上并未实现它。我们的示例的原始代码可以在node-bin-man Git存储库中找到。

让我们回到创建第一个NodeOS应用程序。与每个Node.js应用程序(或NPM软件包)一样, 我们从创建package.json文件开始, 如以下示例所示：

{
  "name": "bin-man", "version": "0.0.1", "description": "Format and display manual pages", "bin": {
    "man": "man.js"
  }, "repository": "https://github.com/groundwater/node-bin-man", "author": "groundwater", "license": "MIT", "dependencies": {
    "blessed": "~0.0.22"
  }
}

参数名称, 版本, 作者, 存储库, 许可证和描述是不言自明的。 bin集合是一个JSON键/值对象, 其中包含命令名称和关联的JavaScript文件。在我们的示例中, man命令与文件man.js关联。集合(依赖项)包含使用此应用程序所需的NPM软件包的列表。在我们的示例中, 代码的作者包括Blessed, 这是一个类似于curses的库, 具有针对Node.js的高级终端接口API。

现在, 转到主要部分, 即实际代码。

#!/usr/bin/env node

这部分称为” shebang”。 NodeOS实际上并不需要它, 但是它告诉操作系统如何执行以下代码。在我们的例子中, 它告诉解释器, 需要使用命令/ usr / bin / env节点执行所有操作。

var fs = require('fs');
var blessed = require('blessed');

就像在Node.js中一样, 函数require()将选定的程序包加载到内存中, 并将其保存到指定的变量中。

var arg = process.argv[2] || 'bin-man';

man命令的标准行为是在未指定其他命令的情况下告诉手册。我们的代码示例执行相同的操作：如果没有为第二个参数(第一个是man本身)指定参数, 则默认为bin-man。

var path = process.env.HOME + "/lib/node_modules/" + arg + "/README.md";

try{
  var readme = fs.readFileSync(path, 'utf-8');
}catch(e){
  console.log('No README.md for Package ', arg);
  process.exit(-1);
}

此时, 程序将检查给定应用程序是否存在自述文件。在NodeOS中, 每个应用程序的安装路径是主目录(或/), 后跟目录lib / node_modules。如果文件README.md存在, 它将其内容保存在变量readme中。否则, 它将显示错误并退出该过程。

// Create a screen object.
var screen = blessed.screen();

var box = blessed.box({
  content: readme, alwaysScroll:true, scrollable: true, });

// Append our box to the screen.
screen.append(box);

Blessed有一个非常简单的API；显示文件内容就像告诉它创建一个盒子并加载内容一样容易。

screen.key(['escape', 'q', 'C-c'], function(ch, key) {
  return process.exit(0);
});

现在, 让我们创建一种退出man应用程序的方法。我们结合使用逃逸键q和emacs风格的组合键C-c退出该过程。

screen.key(['space', 'f', 'j', 'n'], function(ch, key) {
  box.scroll(box.height);
  screen.render();
});

screen.key(['down'], function(ch, key) {
  box.scroll(1);
  screen.render();
});

screen.key(['up'], function(ch, key) {
  box.scroll(-1);
  screen.render();
});

screen.key(['b', 'k', 'p'], function(ch, key) {
  box.scroll(-box.height);
  screen.render();
});

我们使用方向键向上或向下滚动一行, 并使用空格键f, j或n向下滚动一页(与屏幕上的行数一样)。使用b, k或p进行相反操作。

box.focus();
screen.render();

最后, 我们告诉应用程序将重点放在我们创建的盒子上并渲染整个东西。让我们将这些文件放在目录/ lib / node_modules / bin-man中, 然后添加一个简单的README.md, 如下所示：

# Man

Author: @groundwater

## Install

npkg install bin-man

## Usage

```
Usage: man PKGNAME

Display a packages README.md file
```

我们第一个针对NodeOS的自定义应用程序几乎完成了。仅剩下最后一小步了；我们需要创建一个配置文件, 因为它是NodeOS应用程序所必需的。就像在/etc/bin-man/config.json路径中创建一个包含以下内容的文件一样简单：{}, 一个空的JSON对象。现在, 我们可以尝试我们的新应用程序。在NodeOS外壳中运行的人应该显示我们之前创建的自述文件。

总结

如我们的简单代码示例所示, 在NodeOS中实现任何操作都是一件容易的事, 你只需要了解Node.js。

NodeOS具有巨大的潜力, 我认为一旦实现附加功能, 它就可以成为出色的操作系统。它仍然需要工作, 但是由于整个基于Node.js的生态系统的普及, 如果它迅速迅速成为流行的操作系统, 我不会感到惊讶。你怎么看待这件事？在评论中让我知道。