SeldOS (Humboldt Kernel Project)

Hardened 64-bit Operating System, Seld Not Linux Userspace & Mobile DOOM Edition

Copyright (C) 2026 Free Software Foundation, Inc.
Licensed under the GNU General Public License version 3 (GPLv3).

Пингвин Гумбольдта в шапочке из фольги с Библией — официальный суверенный маскот SeldOS

Important

SeldOS — бескомпромиссная суверенная система с чистым ядром.
В системе нет ядра Linux, чужих рантаймов, демонов systemd или нагромождений glibc/musl. Система написана с нуля на ассемблере NASM и стандарте C99, контролируя аппаратные регистры x86_64, MMU-таблицы PML4, шину PCI и сетевые интерфейсы напрямую на «голом железе».

---

📑 Быстрая навигация по разделам

Развернуть интерактивное оглавление документации

Раздел	Тематика	Ключевые компоненты
📜 1. Манифест и философия	Идеология и принципы	Суверенитет, маскот-пингвин, палитра Humboldt
🗺️ 2. Архитектура ядра и память	Системный базис	Higher-Half Kernel, PML4, W^X, Mermaid-схема
⚙️ 3. Внутренние подсистемы ядра	Аппаратный слой	PMM, VMM, Fast Syscall, AC'97 DMA, e1000, SeldFS
🐚 4. Пользовательское пространство SNL	Ring 3 Userspace	libsnl, утилиты /bin/*, Оракул TempleOS
🛡️ 5. Архитектура OpSec и Anti-Forensics	Защитный комплекс	Seld-Pledge, Seld-Unveil, THL Jitter, DoD Wipe, Air-Gap Diode
🌐 6. Сетевой стек, SeldTLS 1.3 и Tor	Сетевой рубеж	In-Kernel TCP Desync, DoT, RFC 7858, SOCKS5
🕹️ 7. Мобильный DOOM и Touch HUD	3D-гейминг	Раскладка виртуального пульта, сенсорные зоны
📱 8. Запуск в VirtualBox, Limbo, UTM	Эмуляция и ПК	Готовые конфиги для Android, iOS и VirtualBox
🔨 9. Сборка и тестирование на ПК	Разработка	Makefile, QEMU runner, верификационные тесты
⚖️ 10. Лицензия	Правовой статус	GNU General Public License v3 (GPLv3)

---

1. Манифест и архитектурная философия проекта

SeldOS — бескомпромиссная 64-битная операционная система реального режима x86_64, спроектированная с чистого листа на ассемблере NASM и стандарте C99. Проект категорически отвергает современные тенденции многослойного абстрактного bloatware: в SeldOS нет ядра Linux, чужих рантаймов, неподконтрольных фоновых демонов или нагромождений glibc/musl. Каждый машинный цикл, регистр управления процессора (CR0, CR2, CR3, CR4), таблица дескрипторов (GDT/IDT/TSS), 4-уровневая таблица страниц PML4 и MSR-регистры управляются напрямую собственным кодом ядра.

Инженерные принципы и системный базис:

• Маскот проекта — Пингвин Гумбольдта (Spheniscus humboldti) в шапочке из фольги с Библией: Подобно тому, как пингвин Tux стал символом Linux, а чертенок Beastie — символом BSD, пингвин Гумбольдта в шапочке из фольги со священным писанием в лапках выбран официальным маскотом SeldOS. Этот образ олицетворяет бескомпромиссную суверенную безопасность, параноидальную защиту личных данных (OpSec), следование традициям свободного ПО (GPLv3) и независимость от внешних корпоративных монополий.
  • Векторные исходники: seldos_logo.svg и компактный встроенный образ seldos_logo.svgz (GZIP-сжатый векторный файл, 74 KiB).
  • Векторное изображение строго квантовано по 39-цветной палитре Humboldt Palette (0 цветов вне системного реестра).
• Низкоуровневое растровое квантование (Разрешение 680×334): Вместо произвольных стандартных разрешений компьютерной индустрии, геометрия фреймбуфера 680×334 жестко оптимизирована под безмасштабный рендеринг растрового консольного шрифта $8 \times 16$ и локальность данных в кэше процессора:
  • Ширина 680 px: Точно $680 / 8 = 85$ символьных колонок. Стандартная 80-колоночная текстовая разметка размещается с фиксированным запасом в 5 колонок (40 пикселей) под системные индикаторы, маркеры состояния и отступы без дорогостоящих вычислений межсимвольных интервалов.
  • Высота 334 px: Точно 20 полноценных текстовых строк по 16 пикселей ($20 \times 16 = 320\text{ px}$) плюс аппаратно зафиксированная нижняя охранная полоса в 14 пикселей ($320 + 14 = 334\text{ px}$), используемая под статусную панель, разделители окон и системный буфер.
  • Кэш-локальность и субмегабайтный линейный фреймбуфер: Общий размер 32-битного кадрового буфера составляет $680 \times 334 \times 4\text{ байта} = 908{,}480\text{ байт}$ ($\approx 887.2\text{ KiB}$). Он целиком укладывается в непрерывный физический диапазон менее 1 МиБ (L2/L3 кэш современных процессоров), гарантируя молниеносный unaccelerated software blitting через memmove/memcpy без промахов кэша и без необходимости пересечения многомегабайтных MMIO-границ.
• Фиксированная 39-цветная палитра (Humboldt Palette): В видеоподсистеме зафиксирована детерминированная палитра из 39 цветов с прямым отображением в RGB32:
  • 0..15: Полная совместимость со стандартной 16-цветной ANSI/VGA-палитрой для консольных утилит и терминальных эмуляторов.
  • 16..26: Высококонтрастные эргономичные монохроматические и сигнальные токены (угольный фон 0x18181A, аспидные панели 0x2A2D34, чистый белый текст 0xF2F4F8, теплый песочный 0xE5D9C5, сигнальный красный 0xE0533C), рассчитанные на идеальное считывание текста шрифтами 8×16 и 5×7 без субпиксельного сглаживания.
  • 27..38: Расширенные спектральные токены (глубокий индиго, пелагический синий, акцентный циан, золотистая охра, базальтовый серый) для отрисовки TUI-интерфейсов, двухпанельного файлового менеджера, сетевых графиков и трансляции палитры DOOM.
• Строгая аппаратная изоляция памяти (W^X & Privilege Separation):
  • Разделение привилегий на уровне процессора: супервизор ядра работает в Ring 0 (CPL = 0), все программы пользователя — в Ring 3 (CPL = 3).
  • Аппаратное правило W^X (Write XOR Execute): секции исполняемого кода .text имеют флаги RX (User=1, Write=0, NX=0), а секции данных, стека и кучи — RW, NX (User=1, Write=1, NX=1).
  • Активация EFER.NXE (бит 11 MSR 0xC0000080) и CR0.WP (бит 16) защищает структуры ядра от перезаписи из супервизора.
  • Каждое обращение к пользовательским буферам в системных вызовах проходит строгую валидацию границ канонического адреса (validate_user_buffer).
• Аппаратный гейткипинг бинарников и Air-Gap On-Demand (Zero-Trust Immunity):
  • Криптографическая аттестация ELF: ядро в elf_load_and_run аппаратно проверяет SHA-256 каждого исполняемого файла перед загрузкой в адресное пространство и сверяет с белым списком доверенных утилит. Запуск недоверенных бинарников, модифицированных файлов и вредоносных пейлоадов блокируется на уровне Ring 0.
  • Air-Gap On-Demand Network Shield: сетевой трафик по умолчанию заглушен на уровне драйверов (nic_send_packet / SYS_NET_TCP_CONNECT). Временная аренда (lease) выдается исключительно доверенным бинарникам (/bin/tor, /bin/download) или интерактивным командам пользователя. Любые скрытые майнеры, сетевые черви и RAT-бэкдоры не могут передать ни единого байта.
• Комплексный OpSec и Anti-Forensics Харденинг (Tinfoil Hat, Tails, OpenBSD):
  • Zero-on-Free (Защита от UAF и остаточных данных): Автоматическая DoD-зачистка нулями полезной нагрузки освобождаемых блоков памяти в диспетчере ядра kfree (kmalloc.c) и в пользовательской библиотеке free (libsnl/memory.c).
  • Аппаратный RFC 7686 DNS Leak Guard: Полный запрет отправки открытых UDP/TCP DNS-запросов для доменов .onion на уровне ядра (net_dns_resolve) и в userspace (seld_dns_resolve, seld_dns_resolve_dot). Попытки резолвинга немедленно сбрасываются с кодом -9 без генерации сетевых пакетов.
  • Криптографический TCP ISN и рандомизация эфемерных портов (RFC 6056): Защита от фингерпринтинга и предсказания TCP-соединений с использованием ядра CSPRNG (rng_get_u64()) вместо последовательных счетчиков.
  • Seld-Pledge Capability Sandboxing (SYS_PLEDGE, вектор 48): Модель ограничения привилегий процессов (OpenBSD pledge(2)). Процесс может добровольно и необратимо ограничить свои системные вызовы битовой маской разрешений (PLEDGE_STDIO, RPATH, WPATH, NET, DNS и др.). Нарушение карается мгновенным завершением с кодом -37 (EPERM).
  • Seld-Unveil Filesystem Sandboxing (SYS_UNVEIL, вектор 51): Модель изоляции файловой системы по путям в стиле OpenBSD unveil(2). Процесс объявляет белый список разрешенных путей с флагами (r - чтение, w - запись, x - исполнение, c - создание). Вызов unveil(NULL, NULL) необратимо блокирует конфигурацию. Попытка доступа к неавторизованным путям пресекается ядром с отказом в доступе.
  • THL Keystroke Timing Obfuscation & Jitter (kernel/drivers/kbd.c, векторы 52/53): Защита от тайминг-атак и кейлоггерного профилирования пользователя в стиле Tinfoil Hat Linux. Прерывания клавиатуры не отдают сканкоды немедленно: сканкоды буферизируются и квантуются по таймеру PIT в пачки ~50 мс со случайным CSPRNG микро-джиттером (4..6 тиков), скрывая межлитерные интервалы ввода.
  • Эфемерный спуфинг MAC-адреса: Автоматическая генерация случайного локально администрируемого MAC-адреса для сетевого контроллера Intel e1000 при каждом старте ядра, предотвращающая аппаратный трекинг на канальном уровне.
  • Cold-Boot & RAM Scrubbing Defense: Гарантированная зачистка нулями всех свободных страниц физической памяти (pmm_secure_wipe_all_free()), принудительный сброс TCP-сессий и стирание видеопамяти VGA/FB при выключении (poweroff) и перезагрузке (reboot).
• Сетевая архитектура без иллюзий (Реальные протоколы вместо мифов):
  • Никаких фиктивных заявлений о «100% неуязвимости» или рекламных слоганов. Сетевая безопасность строится на строгой реализации стандартов:
  • Реализация SOCKS5 по RFC 1928 с адресным типом ATYP=0x03 (Domain Name). При запросах через прокси целевые доменные имена (включая адреса .onion) передаются внутри SOCKS5-хэндшейка напрямую в upstream Tor-демон, исключая отправку открытых DNS-запросов через локальный UDP DNS-резолвер ядра (порт 53).
  • Эфемерное исполнение (RAM-Only): сетевой браузер /bin/tor работает исключительно в оперативной памяти, не сохраняет историю или кэш на накопитель SeldFS и затирает память нулями при завершении процесса.
  • Отсутствие встроенного интерпретатора JavaScript исключает класс критических RCE-уязвимостей JIT-компиляторов и отслеживание через Canvas/WebGL.
• Манифест свободного ПО (GPLv3): Следование принципам Ричарда Столлмана. Полная свобода изучения, модификации и распространения кода без проприетарных зондажей и вендорных блокировок.
• Независимость Userspace (SNL — Seld Not Linux): Собственное изолированное пользовательское окружение с микро-libc (libsnl), общающееся с ядром через нативный скоростной протокол MSR SYSCALL/SYSRET.
• All-in-One Portable Gaming: Нативный порт культового классического 3D-шутера DOOM с прямой адресацией линейного фреймбуфера, сенсорным оверлеем (Virtual HUD) для мобильных виртуальных машин (Android Limbo / iOS UTM / Termux) и единым компактным загрузочным ISO-образом на базе Ramdisk (Initrd).

🛡️ Матрица суверенных рубежей безопасности SeldOS

• Изоляция привилегий CPU: Полное разделение Ring 0 (ядро) и Ring 3 (пользователь) через MSR syscall/sysretq
• Аппаратная W^X память: Раздельные флаги страниц RX (код) и RW, NX (данные, стек, куча) с активацией EFER.NXE
• Seld-Pledge (SYS_PLEDGE): Одностороннее необратимое сужение прав системных вызовов в стиле OpenBSD pledge(2)
• Seld-Unveil (SYS_UNVEIL): Белый список путей ФС SeldFS с персистентным локом unveil(NULL, NULL)
• THL Keystroke Jitter: Квантование сканкодов в пачки ~50 мс со случайным микро-джиттером CSPRNG (Tinfoil Hat Linux)
• Anti-Forensics RAM Scrubbing: Автоматическое зануление памяти free() (Zero-on-Free) и стирание ОЗУ при выключении
• In-Kernel TCP Desync: Аппаратное расщепление SNI и фейковые пакеты в ядре для обхода ТСПУ/DPI
• SeldTLS 1.3: Нативный криптографический движок TLS 1.3 (RFC 8446) без OpenSSL и внешних библиотек
• RFC 7686 Guard: Аппаратная блокировка открытых DNS-запросов для .onion доменов на уровне драйвера
• TempleOS OpSec Оракул: Сакральный непрерывный дорийский кантус 290–680 Гц через кольцевой AC'97 DMA-буфер
• Air-Gap Data Diode: Оптическая передача QR + акустический FSK Bell 202 ключ (0 мкс дрейфа TSC, Zero-BadUSB)
• Classic DOOM Engine: 3D-шутер с переключением сенсорного пульта и ПК-режима терминала

📊 Метрики кодовой базы и аппаратные размеры системы (LOC & Binary Footprint)

SeldOS спроектирован по парадигме предельной лаконичности: ноль раздутых фреймворков, чужих рантаймов и скрытого оверхеда. Чистый рукописный C99 и ассемблер NASM контролируют аппаратную платформу напрямую.

Чистый объем кода операционной системы (без DOOM, Python, SVG, логов и словарей):

Компонент	Языки программирования	Файлов исходников	Строк чистого кода (LOC)
Ядро (kernel/)	C99, NASM, Headers	73	15 726
Библиотека libsnl (userspace/libc/)	C99, Headers	32	5 095
Утилиты Userspace (userspace/bin/ без DOOM)	C99, Headers	34	9 425
ИТОГО чистый код ОС	C99 / NASM	139	30 246

Аппаратные размеры бинарников и образов:

Артефакт	Путь к файлу	Размер на диске	Описание
Бинарник ядра	build/kernel.bin	344 KiB	Higher-Half ядро со всеми драйверами (VMM, PMM, e1000, AC'97, SeldFS, TCP/IP, SeldTLS)
Все утилиты Userspace	build/bin/*	~1.1 MiB	19 суверенных бинарников (/bin/init, /bin/sh, /bin/diode, /bin/tor и др., от 54 до 97 KiB)
Образ файловой системы SeldFS	build/disk.img	4.56 MiB	Корневой том со всеми утилитами и словарем оракула oracle.txt (2.5 MiB)
Загрузочный гибридный ISO	build/seldos.iso	5.5 MiB	Готовый к загрузке в VirtualBox/QEMU/Limbo/UTM образ без EFI/Mac bloat (ядро + initrd + eltorito)

---

2. Архитектура ядра и карта памяти

Ядро построено по архитектуре Higher-Half Kernel с разделением на супервизорное пространство ядра и изолированное пользовательское пространство.

Архитектурная диаграмма изоляции Ring 0 / Ring 3

flowchart TD
    subgraph R3["🔵 Ring 3 — SNL Userspace (CPL = 3, W^X Enforced)"]
        init["/bin/init (PID 1 Supervisor)"]
        sh["/bin/sh (Sovereign Shell)"]
        tor["/bin/tor (RAM-Only Browser)"]
        doom["/bin/doom (Classic DOOM 3D)"]
        oracle["/bin/oracle (TempleOS Audio)"]
        fm["/bin/fm (Seld Commander)"]
        libsnl["libsnl.a (stdio, malloc, W^X heap)"]
    end

    subgraph Gate["🛡️ Syscall Gate & Isolation Layer (MSR LSTAR 0xC0000082)"]
        msr["Fast SYSCALL / SYSRET Dispatcher"]
        pledge["Seld-Pledge (Capability Mask Verification)"]
        unveil["Seld-Unveil (Filesystem Path Sandbox)"]
    end

    subgraph R0["🔴 Ring 0 — Humboldt Kernel Core (CPL = 0, Higher-Half)"]
        pmm["PMM (4 KiB Frame Allocator)"]
        vmm["VMM (PML4 4-Level Tables, W^X Enforcement)"]
        sched["Scheduler (Ring 0 / Ring 3 Context Switch)"]
        seldfs["SeldFS (Hardened Block Storage + SHA-256)"]
        net["TCP/IP Stack + SeldTLS 1.3 + Anti-DPI Desync"]
        audio["Audio Multi-Backend (AC'97 DMA / SB16 / PC Spk)"]
        fb["Linear Framebuffer 680x334 (Humboldt 39-Color)"]
        purge["OpSec Immune System & RAM Zeroing"]
    end

    R3 -->|Fast Syscall| Gate
    Gate -->|Authorized Call| R0
    Gate -.->|Violation Drop: EPERM -37| R3

Loading

Виртуальная карта памяти (Virtual Memory Map)

+-----------------------------------+  0xFFFFFFFFFFFFFFFF
|      Higher-Half Kernel Core      |  2 GiB (Текстовая секция, данные, BSS ядра)
+-----------------------------------+  0xFFFFFFFF80000000
|                ...                |  Каноническая дыра (Non-canonical space)
+-----------------------------------+  0xFFFF800040000000
|    HHDM (Direct Physical Map)     |  Прямой доступ к физической памяти (1 GiB)
+-----------------------------------+  0xFFFF800000000000
|                ...                |  Каноническая дыра (Non-canonical space)
+-----------------------------------+  0x00007FFFFFFFF000
|       Ring 3 Userspace Stack      |  Пользовательский стек (16 KiB, RW, NX, User)
+-----------------------------------+  0x00007FFFFFFFB000
|                ...                |
+-----------------------------------+  0x00000000A0000000
|   Linear Video Framebuffer (FB)   |  Проекция видеопамяти 680x334x32 (RW, NX, User)
+-----------------------------------+  0x00000000A00DE000
|                ...                |
+-----------------------------------+  0x0000000001000000
|       Ring 3 Userspace Heap       |  Куча процесса (SYS_BRK, RW, NX, User)
+-----------------------------------+  0x0000000000400000
|       Ring 3 Userspace Code       |  Исполняемый ELF-64 бинарник (RX, User)
+-----------------------------------+  0x0000000000000000

Note

Субмегабайтная локальность видеопамяти: Полный объем линейного фреймбуфера 680×334×32 bpp составляет ровно 887.2 KiB. Он целиком укладывается в кэш L2/L3 современных процессоров, обеспечивая программный блиттинг без промахов кэша и аппаратного ускорения.

---

3. Внутренние подсистемы ядра

3.1. Управление памятью (PMM, VMM & W^X)

• PMM (Physical Memory Manager):
  • Битовая карта фреймов (Bitmap-based allocator), оперирующая страницами размером 4096 байт (4 KiB).
  • Парсинг структуры памяти стандартов Multiboot 1 и Multiboot 2.
  • Автоматическое выявление и защита диапазонов In-Memory Ramdisk (Initrd).
  • Битовая карта размещается в физической памяти сразу за ядром и адресуется через HHDM-шлюз 0xFFFF800000000000 + phys.
• VMM (Virtual Memory Manager) & W^X Enforcement:
  • 4-уровневая структура страниц x86_64: PML4 -> PDPT -> Page Directory -> Page Table.
  • Постраничное динамическое связывание с автоаллокацией промежуточных таблиц.
  • Аппаратная реализация правила W^X (Write XOR Execute):
    • Секция .text: Present, User=0, Write=0, NX=0 (Исполнение разрешено, запись запрещена).
    • Секция .rodata: Present, User=0, Write=0, NX=1 (Только чтение, исполнение запрещено).
    • Секции .data и .bss: Present, User=0, Write=1, NX=1 (Чтение и запись разрешены, исполнение запрещено).
  • Активация бита EFER.NXE (bit 11) в MSR 0xC0000080 и защита страниц от перезаписи супервизором через CR0.WP (bit 16).
• Kernel Dynamic Heap (kmalloc / kfree):
  • Связный список блоков (First-Fit Free List) с заголовками struct block_header и проверкой целостности через KMALLOC_MAGIC (0x5E1DCAFE).
  • Базовый пул аллокатора размещается в защищенном HHDM-сегменте.
  • Zero-on-Free (Kernel RAM Sanitization): каждый вызов kfree() принудительно затирает память блока нулями memset(hdr + 1, 0, hdr->size) до маркировки блока свободным, исключая утечку криптографических ключей, сетевых пакетов и структур ядра через Use-After-Free.
• Cold-Boot & RAM Scrubbing Defense (pmm_secure_wipe_all_free):
  • При выключении (poweroff) и перезагрузке (reboot) ядро сканирует физическую битовую карту и перезаписывает нулями каждый свободный 4 КиБ фрейм через прямое HHDM-отображение. Это нейтрализует физические атаки с заморозкой чипов DRAM (Cold-Boot Attacks) и последующим снятием дампов памяти.

3.2. Сегментация, прерывания и системные вызовы

• GDT (Global Descriptor Table) & TSS:
  • Загружается в Higher-Half до инициализации подсистемы прерываний, предотвращая сбои двойного/тройного отказа:
    • 0x08: 64-bit Kernel Code (DPL 0, RX)
    • 0x10: Kernel Data (DPL 0, RW)
    • 0x18: User Data Segment (DPL 3, RW, RPL 3 = 0x1B)
    • 0x20: 64-bit User Code Segment (DPL 3, RX, RPL 3 = 0x23)
    • 0x28: 16-байтный системный дескриптор 64-битного Task State Segment (TSS).
  • TSS.RSP0: Автоматический аппаратный переход на защищенный стек супервизора при прерываниях из Ring 3.
• IDT (Interrupt Descriptor Table):
  • Полная таблица из 256 шлюзов прерываний (Interrupt Gates).
  • Переназначение векторов ведущего (Master) и ведомого (Slave) контроллеров Intel 8259 PIC на векторы 0x20–0x2F (IRQs 0..15).
  • Обработчики исключений процессора (0..31), включая #GP (13) и #PF (14) с декодированием регистра CR2.
• Fast SYSCALL / SYSRET Subsystem:
  • Быстрый интерфейс входа в ядро через инструкцию syscall (без оверхеда шлюзов прерываний).
  • MSR STAR (0xC0000081): Базовые селекторы 0x08 (Ring 0) и 0x10 (Ring 3 SYSRET: CS=0x20|3, SS=0x18|3).
  • MSR LSTAR (0xC0000082): Прямой указатель на ассемблерный диспетчер syscall_entry_asm.
  • MSR FMASK (0xC0000084): Автоматический сброс флага IF при системном вызове.
  • Сохранение регистров r8..r15, пользовательского указателя стека и возврат контекста через sysretq.
  • Seld-Pledge Sandboxing (SYS_PLEDGE, вектор 48): Нативный механизм ограничения возможностей процессов в стиле OpenBSD pledge(2). Процесс объявляет разрешенные категории системных вызовов (PLEDGE_STDIO, RPATH, WPATH, EXEC, NET, DNS, AUDIO и др.). Битовая маска может только сужаться; любая попытка вызова за пределами маски немедленно прерывается с ошибкой -37 (EPERM).
  • Seld-Unveil Sandboxing (SYS_UNVEIL, вектор 51): Изоляция файловой системы по путям в стиле OpenBSD unveil(2). Наложение гранулярных ограничений (UNVEIL_READ, UNVEIL_WRITE, UNVEIL_EXEC, UNVEIL_CREATE). Вызов seld_unveil(NULL, NULL) необратимо блокирует правила для процесса и дочерних задач.
  • THL Keystroke Timing Jitter (SYS_OPSEC_SET_JITTER 52, SYS_OPSEC_GET_JITTER 53): Системное переключение и опрос статуса рандомизированного квантования сканкодов клавиатуры.

3.3. Драйверы периферии и устройств ввода

• PS/2 Мышь и сенсорный экран (kernel/drivers/mouse.c, IRQ 12):
  • Поддержка стандартного контроллера 8042 Aux/PS/2.
  • Декодирование 3-байтовых пакетов данных, абсолютные координаты $X, Y$ (0..680, 0..334), смещения $\Delta X, \Delta Y$ и статус кнопок.
  • Кольцевой буфер событий мыши на 128 элементов, неблокирующий системный вызов SYS_POLLMOUSE (вектор 27).
• PS/2 Клавиатура (kernel/drivers/kbd.c, IRQ 1):
  • Буфер сырых сканкодов для терминала и игровых движков, неблокирующий опрос SYS_POLLKEY (вектор 26).
  • THL Keystroke Timing Obfuscation & Jitter (Tinfoil Hat Linux): Защита от тайминг-атак деанонимизации и кейлоггеров. При включении режима (jitter on / SYS_OPSEC_SET_JITTER) поступающие сканкоды не передаются моментально, а накапливаются в промежуточной очереди (kbd_stage_buf) и квантуются пачками ~50 мс по тикам таймера PIT с микро-джиттером 4..6 тиков через CSPRNG (rng_get_u64()), полностью смазывая уникальный тайминг печати оператора. При отключении выполняется мгновенный flush без потерь.
• VGA Text & Linear Framebuffer (kernel/drivers/vga.c):
  • Текстовый буфер VGA 80x25 (0xB8000) для ранней загрузочной консоли.
  • Линейный 32-битный графический фреймбуфер высокого разрешения 680×334 с поддержкой Bochs/QEMU BGA (порты 0x01CE / 0x01CF) и Multiboot 1/2.
  • Аппаратное конфигурирование линейного видеорежима 680×334×32 bpp (pitch 2720 байт, 85×20 символьный растр + 14 px статусная полоса).
  • Архитектура изолированного консольного скроллинга через fb_console_rows и системный вызов SYS_SET_CONSOLE_ROWS (вектор 30).
  • Системный вызов SYS_FRAMEBUFFER (вектор 25) для прямого проецирования физической видеопамяти в Ring 3.
• Хранилище: Ramdisk (Initrd) & ATA PIO:
  • In-Memory Ramdisk (kernel/drivers/ramdisk.c): Автоматический захват и чтение загрузочного диска из памяти через Multiboot 1/2 модуль на гигабайтных скоростях.
  • Динамическое расширение в RAM (ramdisk_expand_in_ram): Ультракомпактный дистрибутивный ISO (~5.4 МБ) за счет упаковки только занятых секторов SeldFS (~4.38 МБ) и XZ-сжатия модулей GRUB. При старте ядра (pmm_init) образ диска прозрачно расширяется в физической памяти до 34 МБ (69 632 секторов), обеспечивая полную поддержку записи в SeldFS на лету (скачивание Tor, сохранение конфигураций и данных).
  • ATA PIO Driver (kernel/drivers/ata.c): Драйвер первичного IDE контроллера в режиме 28-bit LBA (I/O порты 0x1F0–0x1F7) для физических накопителей.
• Файловая система SeldFS (kernel/fs/seldfs.c):
  • Собственная компактная отказоустойчивая файловая система со структурой тома:
    • Sector 0: Superblock (Magic 0x5E1DF501, счетчики блоков, размер, SHA-256).
    • Sector 1..16: Block Allocation Bitmap (битовая карта блоков данных).
    • Sector 17..32: Inode Table (метаданные файлов, размер, LBA первого блока).
    • Sector 33+: Data Blocks.
  • Универсальный блочный слой (bdev_read_sectors / bdev_write_sectors) — прозрачная работа поверх Ramdisk в памяти или физического диска ATA.

3.4. Фиксированная 39-цветная палитра и геометрия фреймбуфера 680×334

Таблица 39-цветной палитры SeldOS (Humboldt 39-Color Palette)

Палитра жестко закодирована в ядре (kernel/drivers/vga.c) и экспортируется через заголовочные файлы vga.h и seld.h. Каждая группа цветов несет строгое функциональное назначение в системном интерфейсе и TUI-приложениях:

🎨 Развернуть полную таблицу 39 токенов Humboldt Palette (RGB32)

Индекс	HEX (RGB32)	Название константы	Техническое назначение и UI-роль
0	0x00000000	VGA_BLACK	Черный (Базовый фон VGA-консоли)
1	0x000000AA	VGA_BLUE	Синий (Стандартный ANSI Blue)
2	0x0000AA00	VGA_GREEN	Зеленый (Стандартный ANSI Green / статус OK)
3	0x0000AAAA	VGA_CYAN	Циан (Стандартный ANSI Cyan)
4	0x00AA0000	VGA_RED	Красный (Стандартный ANSI Red / ошибки)
5	0x00AA00AA	VGA_MAGENTA	Маджента (Стандартный ANSI Magenta)
6	0x00AA5500	VGA_BROWN	Коричневый (Стандартный ANSI Brown / каталоги)
7	0x00AAAAAA	VGA_LIGHT_GREY	Светло-серый (Стандартный ANSI Light Grey)
8	0x00555555	VGA_DARK_GREY	Темно-серый (ANSI Dark Grey / комментарии)
9	0x005555FF	VGA_LIGHT_BLUE	Голубой (ANSI Light Blue / ссылки)
10	0x0055FF55	VGA_LIGHT_GREEN	Светло-зеленый (ANSI Light Green / успех)
11	0x0055FFFF	VGA_LIGHT_CYAN	Светлый циан (ANSI Light Cyan / спецсимволы)
12	0x00FF5555	VGA_LIGHT_RED	Светло-красный (ANSI Light Red / фатальные сбои)
13	0x00FF55FF	VGA_LIGHT_MAGENTA	Розово-пурпурный (ANSI Light Magenta)
14	0x00FFFF55	VGA_YELLOW	Желтый (ANSI Yellow / предупреждения)
15	0x00FFFFFF	VGA_WHITE	Белый (ANSI White / основной текст)
16	0x0018181A	COLOR_PENGUIN_TUXEDO	Charcoal Dark (Основной фон терминала и темной темы)
17	0x002A2D34	COLOR_SLATE_BACK	Slate Grey (Фон боковых панелей и статус-баров)
18	0x00F2F4F8	COLOR_CHEST_WHITE	Pure White (Высококонтрастный текст основного контента)
19	0x00E5D9C5	COLOR_CREAM_BELLY	Warm Sand (Вторичный приглушенный текст и метки)
20	0x00FF6B8B	COLOR_FLESH_PINK	Rose Pink (Активные гиперссылки и фокусные элементы)
21	0x00E84A5F	COLOR_BEAK_CORAL	Coral Red (Индикация системных ошибок и исключений)
22	0x002C3539	COLOR_BILL_OBSIDIAN	Obsidian Dark (Рамки окон, границы панелей TUI)
23	0x00848B98	COLOR_FEATHER_SILVER	Silver Metallic (Неактивные пункты меню и хоткеи)
24	0x003D3635	COLOR_WEBBED_FOOT	Footprint Charcoal (Фон невыделенных строк таблиц)
25	0x009E2A2B	COLOR_PENGUIN_IRIS	Amber Crimson (Выделение диагностических логов ядра)
26	0x00E0533C	COLOR_THERMAL_CORE	Core Alert Red (Индикатор Kernel Panic и аварийных сбоев)
27	0x00001F3F	COLOR_HUMBOLDT_NAVY	Deep Navy (Фон заголовков в Seld Commander / FM)
28	0x00005B96	COLOR_PACIFIC_PELAGIC	Pelagic Blue (Активные вкладки и выделенные фреймы)
29	0x00018E9A	COLOR_UPWELLING_TEAL	Upwelling Teal (Статус активных TCP-потоков и сокетов)
30	0x006497B1	COLOR_ANTARCTIC_MIST	Mist Cyan (Текст сетевых диагностических утилит)
31	0x000B6623	COLOR_KELP_FOREST	Canopy Green (Индикатор сетевого линка UP)
32	0x002E8B57	COLOR_SEAWEED_GREEN	Seaweed Green (Файлы разделов SeldFS на накопителях)
33	0x0040E0D0	COLOR_OCEAN_CYAN	Turquoise Ocean (URL и строка поиска в браузере)
34	0x00B0E0E6	COLOR_FOAM_CREST	Seafoam White (Ползунок скроллбара и курсор мыши)
35	0x00D27D2D	COLOR_ATACAMA_OCHRE	Ochre Gold (Метрики PMM/VMM и счетчики кучи)
36	0x008B4513	COLOR_CHANARAL_CLIFF	Earth Brown (Бинарные исполняемые файлы в FM)
37	0x00C2B280	COLOR_DAMAS_SHORE	Sand Khaki (Текстовые документы и файлы конфигурации)
38	0x005C6B73	COLOR_ALGARROBO_ROCK	Granite Slate (Нижняя охранная статусная линия 14 px)

---

Геометрия экрана и архитектура изоляции текстового скролла

Экран имеет фиксированный растровый размер 680×334 пикселей.
При стандартном растровом шрифте $8 \times 16$ пикселей геометрия консоли строго рассчитывается: $$\text{Колонки} = \frac{680}{8} = 85, \quad \text{Строки} = \left\lfloor\frac{334}{16}\right\rfloor = 20 \text{ строк (320 px, 14 px нижний задел)}$$

0 px +-------------------------------------------------------------------+
     | [Строка 0]  Текстовая область терминала                           |
     | ...         Строки 0..11 (Высота: 12 строк x 16 px = 192 px)     |
     | [Строка 11] Строго изолированная зона скроллинга                  |
192px+-------------------------------------------------------------------+
     | [192..199]  Защитный буфер безопасности (8 px)                    |
200px+===================================================================+
     | [204..228]  Панель быстрых команд: [DOOM] [LS] [PC] [COLORS] ...   |
     | [232..330]  Виртуальная сенсорная клавиатура QWERTY               |
334px+-------------------------------------------------------------------+

Проблема «почему всё криво» и её корневое решение:

1. Проблема слепого скроллинга (Blind Memmove Bug):
   В ранних версиях драйвер фреймбуфера kernel/drivers/vga.c при заполнении экрана текстом выполнял плоский сдвиг всех 320 строк видеопамяти вверх через memmove. Из-за этого при выводе баннера шелла или результатов утилит нарисованные внизу сенсорные кнопки и клавиатура ($y \ge 200$) физически перемещались вверх по экрану (на $y=140$ и выше), рассекая графический баннер пингвина пополам и оставляя фантомные дубликаты.
2. Архитектурное решение (Bounded Scroll & SYS_SET_CONSOLE_ROWS):
   • В ядро введен параметр fb_console_rows и системный вызов SYS_SET_CONSOLE_ROWS (вектор 30).
   • В режиме Mobile шелл задает лимит seld_set_console_rows(12).
   • Функция fb_scroll() перемещает исключительно диапазон строк $[0 \dots 11]$ (scanlines $0 \dots 191$).
   • Область $y \ge 192$ никогда не затрагивается скроллингом: сенсорные кнопки и клавиатура аппаратно защищены и остаются неподвижными при любом объеме терминального вывода!
   • Баннер из 11 строк и приглашение snl$ садятся строго в строки 0..11, не требуя ни единого паразитного сдвига экрана.
3. Прямой графический вывод векторного логотипа в консоль шелла (draw_banner_vector_logo):
   Вместо примитивного ASCII-арта интерактивная командная оболочка /bin/sh (userspace/bin/sh/main.c) при запуске выводит растровый слепок векторного логотипа маскота ($54 \times 108$ пикселей) напрямую в линейный фреймбуфер (s_fb.framebuffer) в зоне $x \in [44, 97], y \in [18, 125]$ слева от системного заголовка SNL. Изображение рендерится в 39 токенах Humboldt Palette, не нарушая текстовых позиций консоли.
4. Бесшовный режим ПК (pc on):
   При вызове команды pc шелл восстанавливает лимит seld_set_console_rows(20), очищает нижнюю область $y \in [200, 333]$ и переводит терминал в чистый полноэкранный формат $85 \times 20$ без наэкранных кнопок. Команда mobile моментально возвращает сенсорный интерфейс.

3.5. Сетевой стек и драйверы сетевых карт (PCI & TCP/IP)

• PCI Подсистема (kernel/drivers/pci.c):
  • Сканирование шин PCI (Buses 0..255, Slots 0..31, Functions 0..7) через I/O порты 0x0CF8 (CONFIG_ADDRESS) и 0x0CFC (CONFIG_DATA).
  • Автоматическое обнаружение сетевых адаптеров, чтение BAR (Base Address Registers), активация Bus Mastering (PCI_COMMAND_MASTER).
• Драйверы сетевых адаптеров:
  • Intel E1000 Gigabit NIC (kernel/drivers/e1000.c): Поддержка чипа Intel 82540EM (Device ID 0x100E). MMIO кольцевые буферы дескрипторов Rx/Tx (буферы по 16 KiB), аппаратная обработка чексумм.
    • Эфемерный аппаратный спуфинг MAC (e1000_randomize_mac): При каждом старте драйвер генерирует случайный MAC-адрес со взведенным битом Locally Administered (mac[0] | 0x02 & ~0x01), защищая от аппаратного фингерпринтинга и отслеживания на канальном уровне (L2).
  • AMD PCnet-FAST III (kernel/drivers/pcnet.c): Поддержка чипа Am79C973 (Device ID 0x2000). I/O порт и DMA кольцо дескрипторов пакетов.
• Нативный сетевой стек TCP/IP (kernel/net/net.c, kernel/net/tcp.c):
  • ARP (Address Resolution Protocol): Разрешение IPv4 в MAC-адреса, динамический ARP-кэш.
  • IPv4: Маршрутизация пакетов, инкапсуляция/декапсуляция, валидация IP Checksum.
  • ICMP: Прием и отправка эхо-запросов и ответов (ping) с определением RTT и фильтрацией заблокированных узлов.
  • Суверенный OpSec DNS (Control D Ads & Trackers — профиль p2):
    • Основной резолвер ядра: Control D Anycast Primary (76.76.2.2:53) и Secondary (76.76.10.2:53) с параллельными UDP-запросами.
    • Автоматический Fallback на локальный DNS гипервизора (10.0.2.3:53 / gateway) при работе в изолированных тестовых сегментах.
    • Аппаратный Sinkholing трекеров и рекламы: рекламные домены, метрики и трекеры (doubleclick.net, google-analytics.com, телеметрия) резолвятся Control D в 0.0.0.0. Сетевой стек ядра моментально глушит трафик к ним без выхода пакетов в сеть и кэширует статус блокировки на 5 минут (DNS_CACHE_SIZE = 16).
    • RFC 7686 Onion Guard: строгий запрет резолвинга адресов .onion через Clearnet DNS. Ядро немедленно отбрасывает запрос с кодом -9 (DNS_ERR_ONION_LEAK), исключая деанонимизацию скрытых сервисов у провайдера.
    • DNS-over-TLS (DoT, RFC 7858): поддержка зашифрованного резолвинга через p2.freedns.controld.com:853 по нативному протоколу TLS 1.3 с автоматическим переключением при блокировке UDP-трафика.
  • Криптографический TCP ISN и рандомизация портов (RFC 6056):
    • Initial Sequence Number (ISN) генерируется не детерминированно по таймеру, а через аппаратный криптографический ГСЧ rng_get_u64().
    • Эфемерные исходящие порты (диапазон 49152..65535) выбираются псевдослучайно через CSPRNG, исключая атаку Blind TCP Reset и перехват сессий.
  • TCP State Machine (kernel/net/net.c): Конечный автомат TCP (CLOSED -> SYN_SENT -> ESTABLISHED -> FIN_WAIT / CLOSE_WAIT), скользящее окно (Window Scaling), повторная передача (Retransmissions), подтверждения (ACK), сегментация MSS.
  • Сокетный интерфейс ядра: Поддержка параллельных TCP-соединений, входящая потоковая буферизация данных.

3.6. Универсальная мультибэкендная аудиоподсистема (kernel/drivers/audio.c)

• Одновременный аппаратный синтез (Simultaneous Multi-Device Synthesis):
  • Intel ICH AC'97 Audio Controller (PCI 0x8086:0x2415):
    • Нативная поддержка для QEMU, VirtualBox и физических аудиокарт AC'97.
    • Автоматическое конфигурирование шины PCI: Bus Mastering, чтение NAMBAR (I/O микшер) и NABMBAR (I/O DMA контроллер).
    • Раздельные циклические буферы дескрипторов (BDL, 32 записи) и непрерывный физический PCM-буфер (48000 Гц, 16-бит стерео).
    • Ангельский синтез 25% Pulse Wave (Continuous Phase): скважность 25% (phase < 12000 ? 9500 : -9500) с сохранением фазы между буферами обеспечивает чистый, кристальный тембр с богатыми гармониками вместо резкого меандра.
    • Непрерывный кольцевой DMA без пауз: динамическое продвижение Last Valid Index (CIV + 16) & 31 полностью устраняет аппаратные микропаузы и заикания (0.0 мс задержки между блоками).
  • Sound Blaster 16 (0x220):
    • Инициализация DSP через порты 0x226/0x22A (проверка квитанции 0xAA).
    • Прямое управление 8-битным ЦАП через команду 0x10 и аппаратный микшер громкости.
  • PC Speaker (Intel 8254 PIT Channel 2 & Port 0x61):
    • Классический генератор прямоугольных импульсов (Mode 3, Square Wave) на частоте 1.193182 МГц для QEMU и физического оборудования x86.
• Музыкальный логарифмический движок полутонов (ONA Scale):
  • Таблица из 128 полутонов ($1 \dots 127$) по стандартной акустической формуле $f = \frac{440}{32} \cdot 2^{(note / 12)}$.
  • Концертный строй A4 (440 Гц) соответствует индексу ноты 60.
  • Непрерывный генератор тона snd <ona> и мгновенное глушение звука snd 0 / snd off.
  • Управление воспроизведением через таймер IRQ0 (audio_timer_tick) с бесшовным кольцевым перезапуском DMA при длительном звучании.
• Аппаратная безопасность и защита от переполнений:
  • Предотвращение целочисленных переполнений в C: безопасный парсер аргументов parse_uint32_safe в libsnl блокирует отрицательные значения (beep -1) и переполнение 32-битного диапазона.
  • Защита от бесконечных зависаний: счетчик задержки pit_sleep_ms ограничен порогом 60 секунд с дельта-вычитанием тиков (timer_ticks - start_ticks) < delta_ticks, исключая петли ожидания на 136 лет при переносе счетчика.
• Инвариант тихого старта (Silent Boot Invariant):
  • Процедура автопроигрывания звука при загрузке (audio_chime_boot) намеренно отключена: система загружается в 100% тишине без несанкционированного шума.

Tip

Синхронизация звука в VirtualBox: VirtualBox не эмулирует PC Speaker напрямую в аудиосервер хоста. SeldOS автоматически распознает PCI-контроллер Intel 82801AA (ICH AC'97) и направляет аудиопоток в циклический 48 кГц стереобуфер DMA, обеспечивая чистое непрерывное звучание в Linux PulseAudio / PipeWire.

3.7. Графическая анимация загрузки и подсистема Kernel Panic

• Linux-Style Boot Animation (kernel/sys/boot_anim.c):
  • Графический экран загрузки высокого разрешения с центрированным векторным логотипом маскота системы (Spheniscus humboldti).
  • Встроенный в ядро сжатый блоб seldos_logo.svgz (kernel/arch/x86_64/logo_blob.asm), валидируемый в рантайме по заголовку GZIP (0x1F, 0x8B, 0x08) и трейлеру ISIZE.
  • Отрисовка 64×64 аппаратного логотипа маскота (kernel/include/logo_data.h) в 39 токенах палитры Humboldt.
  • 15 последовательных этапов инициализации подсистем с цветовой индикацией [ OK ] и временем загрузки: GDT/TSS -> IDT -> PMM -> VMM -> SYSCALL -> KMALLOC -> ATA -> SELDFS -> CRYPTO -> PIT -> AUDIO -> SCHED -> NET -> SELFTEST -> INIT (Ring 3).
• Подсистема Kernel Panic и трассировка стека (kernel/sys/panic.c, kernel/sys/ksyms.c):
  • Перехват критических аппаратных исключений процессора (#GP, #PF, #UD, #DF) и программных сбоев ядра.
  • Полноэкранный высококонтрастный экран паники (цветовой токен COLOR_THERMAL_CORE 0xE0533C).
  • Полный дамп регистров общего назначения (RAX..R15, RIP, RSP, RFLAGS) и управляющих регистров процессора (CR0, CR2 с адресом сбойной страницы, CR3, CR4).
  • Автоматическая расшифровка стека вызовов (Stack Backtrace) по встроенной таблице символов ядра (ksyms.c) с отображением имени функции, файла и номера строки.
  • Специализированные диагностические команды шелла для тестирования устойчивости: gpu off, kill cpu, kill ram.

Аппаратная инициализация ядра Humboldt, таблицы страниц W^X и встроенные самотесты

3.8. Аппаратная иммунная система и Air-Gap On-Demand (Zero-Trust Immunity)

В ядре реализован комплекс активной иммунной защиты от вредоносного ПО (вирусов, червей Worm, скрытых майнеров Miner, троянов удаленного доступа RAT и стилеров Stealer) без использования тяжелых и уязвимых антивирусных баз:

• Криптографический Binary Gatekeeper (kernel/sys/fast_syscall.c, kernel/fs/seldfs.c):
  • При любом системном вызове запуска процессов (SYS_SPAWN, SYS_EXEC, elf_load_and_run) ядро сначала обращается к белому списку авторизованных бинарников seldfs_is_authorized_file. Попытка выполнить подброшенный файл (miner.bin, rat, stealer) блокируется на аппаратном уровне с кодом ошибки.
  • Перед разметкой таблиц страниц PML4 вызывается seldfs_verify_file: ядро считывает секторы и пересчитывает SHA-256. Любая модификация системного файла (заражение червем или инъекция шеллкода) немедленно отсекается с отказом в исполнении.
• Air-Gap On-Demand Network Shield (kernel/net/net.c):
  • Передача сетевых пакетов через драйверы контроллеров Intel e1000 и AMD PCnet по умолчанию заблокирована (s_net_airgap_mode = NET_AIRGAP_ONDEMAND).
  • Временная аренда (Ephemeral Lease): сокеты и пакеты разрешаются только на время исполнения доверенных сетевых утилит (/bin/tor, /bin/download) или интерактивных команд оператора (ping, dns).
  • При завершении процесса сетевой шлюз моментально захлопывается. Любой скрытый фоновый процесс не может передать ни единого байта на управляющий C2-сервер или майнинг-пул Stratum.
• Иммунная антивирусная зачистка (SYS_IMMUNE_PURGE, вектор 45):
  • DoD Zero-Wipe накопителя: функция seldfs_purge_untrusted инспектирует все иноды тома SeldFS. Любой файл с несовпадающим SHA-256 или вне доверенного манифеста перезаписывается нулями (0x00) по секторам и физически удаляется.
  • Зачистка планировщика: sched_purge_unauthorized_tasks отстреливает любые недоверенные фоновые потоки и зануляет их память стека.
  • Обрыв каналов эксфильтрации: net_abort_all_connections принудительно обрывает все активные TCP-сокеты отправкой флага RST, очищает буферы приема и сбрасывает таблицы ARP и DNS.

---

4. Пользовательское пространство: SNL («Сельдь Не Линукс»)

В SeldOS реализована полностью суверенная среда пользовательского пространства SNL (Seld Not Linux), функционирующая в непривилегированном режиме Ring 3 (CPL = 3) с аппаратной защитой памяти и нативным скоростным интерфейсом системных вызовов.

4.1. Архитектура и среда исполнения

• ELF-64 Loader (kernel/sys/elf.c):
  • Загрузчик исполняемых файлов формата ELF-64 (ET_EXEC, EM_X86_64).
  • Аппаратное соблюдение правила W^X: секции кода .text маппируются как RX, секции данных .data / .bss — как RW, NX.
  • Выравнивание сегментов по границе страницы 4096 байт (ALIGN(0x1000) в userspace/linker.ld).
  • Автономный стек Ring 3 (16 KiB, маппируется в виртуальном диапазоне 0x00007FFFFFFFB000–0x00007FFFFFFFF000).
• Модель процессов и System V AMD64 ABI:
  • Создание изолированных адресных пространств и запуск через spawnv / elf_load_and_run без утечек страниц.
  • Стартап-код userspace/crt0.asm обеспечивает строгое 16-байтное выравнивание указателя стека RSP & ~0xF перед вызовом main(argc, argv) и передачу кода возврата в exit(res).
• Стандартная библиотека libsnl (build/libsnl.a):
  • <stdio.h>: Потоковый ввод/вывод (FILE*, stdin, stdout, stderr, fopen, fclose, fread, fwrite), форматированный вывод (printf, snprintf со спецификаторами целых чисел, строк, символов, плавающей точки %f и точности .precision), посимвольный ввод/вывод.
  • <stdlib.h>: Динамический аллокатор кучи (malloc, free, realloc, calloc) поверх SYS_BRK, конвертеры строк и чисел.
  • <string.h>: Полная реализация строковых и блочных функций (strlen, strcpy, strchr, strstr, memcpy, memmove, memset, memcmp).
  • <unistd.h>: Системные интерфейсы read, write, open, close, spawn, spawnv, listdir, stat, unlink, getpid, uptime, sleep, reboot, poweroff.
  • <seld.h>: Нативные структуры и системные вызовы SeldOS (seld_get_framebuffer, seld_poll_key, seld_poll_mouse, seld_uptime, seld_ping, seld_clear, seld_set_console_rows, seld_net_info, seld_tcp_connect, seld_tcp_send, seld_tcp_recv, seld_tcp_close, seld_dns_resolve, seld_reboot, seld_poweroff).

4.2. Набор утилит SNL (/bin/*) и команды шелла

Все утилиты скомпилированы в стандартный формат ELF-64 и размещены на диске SeldFS:

Утилита / Файл	Назначение
/bin/init	Первичный супервизор пространства пользователя (PID 1). Проверяет безопасность системы и запускает /bin/sh
/bin/fetch	Фирменный системный инфографический баннер SeldOS с талисманом-пингвином и техническими метриками ядра/ОЗУ/видео
/bin/reboot	Перезагрузка рабочей станции через системный вызов SYS_REBOOT (контроллер 8042 KBC, чипсет 0xCF9, triple-fault)
/bin/poweroff	Завершение работы и отключение питания через вызов SYS_POWEROFF (ACPI D2A, APM, QEMU/Bochs shutoff)
/bin/doom	Полноценный 3D-шутер DOOM (doomgeneric) с наэкранным сенсорным пультом и звуковым движком
doom1.wad	Оригинальные игровые ресурсы DOOM (карты, спрайты, монстры, звуковые таблицы — 4.2 МБ)
/bin/sh	Интерактивная командная оболочка SNL Sovereign Shell (snl$ ) с сенсорным HUD и автоподхватом утилит
/bin/fm	Двухпанельный файловый менеджер (Seld Commander): навигация по томам, просмотр файлов, удаление, хоткеи и мышь
/bin/tor	Суверенный Tor/Onion Web-браузер: нативный TLS 1.3 / HTTP движок, инспектор X.509 сертификатов, DuckDuckGo .onion SERP, скроллинг, ссылки, drag-навигация. Устанавливается по требованию через download tor
/bin/download	Консольный сетевой загрузчик пакетов и файлов через нативный TCP стек SeldOS и криптографический протокол SeldTLS 1.3
/bin/ls	Просмотр каталогов тома SeldFS с размером, блоками и SHA-256 хешами файлов
/bin/cat	Чтение и потоковый вывод содержимого текстовых и бинарных файлов
/bin/echo	Вывод строковых аргументов в стандартный поток вывода
/bin/rm	Удаление файлов из тома SeldFS через системный вызов SYS_UNLINK
/bin/sha256sum	Криптографический расчет SHA-256 и сверка с контрольной суммой в inode
/bin/oracle	Генеративный сакральный оракул (в духе TempleOS): генерация откровений из /oracle.txt с одновременным григорианским кантусом (290–680 Гц) через AC'97/SB16/PC Speaker
oracle.txt	Сакральный словарь оракула (2.5 МБ, 5047 блоков SeldFS) для буферизированной генерации откровений
/bin/uname	Вывод идентификатора системы: SNL Seld Not Linux 0.1-sec x86_64 Humboldt GPLv3
/bin/ps	Опрос активных потоков планировщика ядра и отображение PID/статуса
/bin/purge	Иммунная антивирусная зачистка (OpSec Immune Sweep): криптографический аудит SeldFS, zero-wipe угроз, отстрел задач, сброс сокетов и включение Air-Gap
/bin/stealth	Суверенный Anti-DPI/ТСПУ Стелс-комплекс: управление In-Kernel TCP Desync, Air-Gap Stealth режимом и нативный C99 VLESS клиент
/bin/diode	Суверенный оптический и акустический Air-Gap дата-диод: физическая передача файлов без флешек (Zero-BadUSB) через анимированные QR-коды и акустический Bell 202 FSK мастер-ключ с шифрованием AES-128-GCM

Встроенные команды оболочки (/bin/sh):

• diode [send|qr|beep|keygen] — Суверенный двухфакторный физический Air-Gap дата-диод (/bin/diode):
  • diode send <файл> — полный цикл передачи: шифрование файла в контейнер AES-128-GCM (AEAD), акустическая передача мастер-ключа по каналу Bell 202 FSK (PC Speaker / AC'97) с калиброванным TSC-таймингом (0 мкс дрейфа) и циклическая трансляция QR-кадров SELD1 на экране.
  • diode qr <файл> — передача контейнера в тихом режиме (только оптический поток QR без звука).
  • diode beep — воспроизведение акустического FSK мастер-ключа через системный динамик.
  • diode keygen — генерация нового 40-строчного листа криптографических ключей в /airgap.key (HKDF-SHA256, 16 байт AES-128, Key ID).
• purge — Мгновенный запуск иммунной зачистки ядра: аудит SHA-256 файлов SeldFS, уничтожение чужих бинарников, отстрел неавторизованных задач, принудительный сброс всех TCP-сокетов (RST), сброс кэшей и включение Air-Gap защиты.
• stealth [status|on|off|desync|vless] — Управление режимом скрытности и VLESS:
  • stealth status — вывод состояния сетевого щита, TCP Desync и MAC-спуфинга.
  • stealth on — активация режима абсолютной скрытности (блокировка UDP DNS, DoT-фоллбэк, подавление ICMP).
  • stealth desync [split|fake|off] — настройка фрагментации SNI и HTTP Host в ядре.
  • stealth vless <ip> <port> <uuid> <target_host> <target_port> [sni] — нативное подключение к VLESS-прокси через TLS 1.3.
• desync [split|fake|off] — быстрое переключение режима десинхронизации TCP в ядре.
• jitter [on|off|status] — THL Keystroke Timing Obfuscation & Jitter:
  • jitter on — активация квантования ввода сканкодов в пачки ~50 мс со случайным микро-джиттером CSPRNG.
  • jitter off — возврат прямого низколатентного режима ввода.
  • jitter status — проверка текущего статуса защиты клавиатуры.
• unveil [<путь> <права> | lock] — Песочница файловой системы Seld-Unveil (OpenBSD unveil):
  • unveil /bin rx — предоставление процессу прав на чтение и исполнение файлов в каталоге /bin.
  • unveil lock — необратимая блокировка манифеста разрешенных путей для текущей сессии.
• net [status|lock|unlock|ondemand|stealth|desync] — Управление аппаратным щитом Air-Gap Network Shield:
  • net status — текущий статус изоляции (LOCKED, ON-DEMAND, UNLOCKED, STEALTH) и режим TCP Desync.
  • net stealth — включение стелс-режима (Zero-Emission, блокировка UDP DNS, DoT-only, сброс ICMP).
  • net lock — тотальная блокировка исходящего трафика на уровне сетевых драйверов.
  • net ondemand — режим по умолчанию: сеть заглушена, временная аренда (lease) выдается только доверенным бинарникам (/bin/tor, /bin/download, /bin/stealth) или интерактивным командам пользователя.
  • net unlock — открытый режим передачи clearnet.
• ifconfig — отображение состояния сетевых интерфейсов, IP-адреса, маски подсети, шлюза, суверенного DNS (Control D Ads & Trackers — OpSec P2) и аппаратного MAC-адреса.
• dns <hostname> [dot] — Интерактивный суверенный DNS-резолвер:
  • dns <host> — прямой резолвинг через Control D (76.76.2.2:53 / профиль Ads & Trackers). Если домен является рекламным трекером, выводится статус [BLOCKED] host -> 0.0.0.0.
  • dns <host> dot — защищенный резолвинг через DNS-over-TLS (p2.freedns.controld.com:853 / TLS 1.3) в обход провайдерских фильтров.
• ping [ip|домен] — отправка ICMP Echo Request пакетов и измерение задержки RTT в миллисекундах (с автоматической блокировкой попыток обращения к рекламным сетям).
• arp — просмотр таблицы соответствия IPv4 и аппаратных MAC-адресов локального сегмента.
• download <url> [файл] — скачивание файлов из сети по HTTP/HTTPS (SeldTLS 1.3) прямо в файловую систему SeldFS.
• download tor — Автоматическая установка суверенного Tor Browser:
  • Загрузка пакета по защищенному каналу SeldTLS 1.3 HTTPS.
  • Верификация криптографической контрольной суммы SHA-256.
  • Запись исполняемого файла в /bin/tor на диск SeldFS без раздувания базового ISO-образа.
• pc [on|off] — Управление режимом рабочей станции (PC Mode):
  • Отключает мобильный сенсорный HUD и виртуальную клавиатуру.
  • Устанавливает через seld_set_console_rows(20) полноэкранный терминал $85 \times 20$ символов (320 px высоты текста).
  • Начисто очищает нижнюю область ($y \in [200, 333]$ px) без остаточных артефактов и плавающих кнопок.
  • Создает маркер pcmode в SeldFS для персистентности режима между перезапусками.
• mobile — Возврат сенсорного HUD и экранной клавиатуры:
  • Устанавливает изолированную текстовую консоль seld_set_console_rows(12).
  • Восстанавливает сенсорную QWERTY-клавиатуру и панель быстрых кнопок в зоне $y \in [200, 333]$ px.
• colors — вывод фирменной 39-цветной палитры SeldOS с отрисовкой полноэкранных тестовых плашек по всему разрешению 680×334 с идеальным пространственным разделением текста и видеопамяти.
• clear — полная очистка терминала с сохранением актуального режима геометрии (seld_clear()).
• beep [частота_Гц] [длительность_мс] — воспроизведение звукового тона через мультибэкенд аудио (AC'97 DMA, SB16, PC Speaker):
  • beep — стандартный тоновый сигнал (440 Гц, 150 мс).
  • beep <частота> [мс] — тоновый сигнал заданной частоты (20..20000 Гц) с защитой от целочисленного переполнения C.
  • beep ona <1..127> [мс] — тоновый сигнал по логарифмической шкале полутонов (нота 60 = 440 Гц).
• oracle [слов] — генеративный оракул в духе TempleOS (/bin/oracle):
  • Извлекает сакральный лексикон из /oracle.txt (буферизированный ввод с энтропией RDTSC).
  • Генерация непрерывного сакрального дорийского/эолийского кантуса ($D_4$..$E_5$, 290–680 Гц, 8 ступеней) через марковскую матрицу голосоведения с защитой от циклических повторений.
  • Быстрый непрерывный темп (~160 мс на слово, ~6.25 слов/с) со 100% легато без пауз на знаках препинания.
• snd <ona|off> — непрерывное воспроизведение тона:
  • snd <1..127> — включение непрерывного синтеза заданной ноты (бесшовный DMA-буфер).
  • snd off или snd 0 — мгновенное глушение звука.
• kill <cpu|ram> — диагностический триггер Kernel Panic для тестирования трассировки стека и вывода регистров ядра.
• gpu off — диагностический триггер паники видеоподсистемы (GPU Panic).
• uptime — время непрерывной работы системы по таймеру PIT.
• mem — статистика физической памяти ядра и кучи.
• fetch — вывод фирменного неонового баннера SeldOS, талисмана-пингвина и системной инфографики (как при загрузке системы).
• reboot — программно-аппаратная перезагрузка рабочей станции через системный вызов SYS_REBOOT.
• poweroff (или shutdown) — безопасное выключение питания компьютера через системный вызов SYS_POWEROFF.
• selftest — запуск набора верификационных тестов пространства пользователя Ring 3.
• exit — выход из оболочки.

Интерактивная командная оболочка SNL Sovereign Shell v0.1: графический векторный маскот на фреймбуфере и сенсорный пульт управления

Исполнение встроенных команд и утилит пространства пользователя Ring 3

Инспекция файловой системы SeldFS: структура блоков, размер и криптографические хеши SHA-256

Автономный верификационный комплекс самотестирования изоляции памяти и системных вызовов Ring 3

Архитектура иммунной зачистки Ring 0: криптографическая аттестация SHA-256, изоляция Air-Gap On-Demand и утилита purge

---

5. Архитектура суверенного OpSec и Anti-Forensics харденинга (Tinfoil Hat, Tails, OpenBSD)

Операционная система SeldOS реализует бескомпромиссную модель приватности и криптографической защиты данных, синтезировав ключевые достижения наиболее защищенных операционных систем в истории компьютерной безопасности (Tinfoil Hat Linux, Tails, OpenBSD) и перенеся их на чистый bare-metal x86_64 без внешних зависимостей.

5.1. Концептуальный синтез: уроки приватных ОС

Защитная парадигма	Практика в Tails / Tinfoil Hat / OpenBSD	Реализация в SeldOS (Humboldt Kernel)
Очистка памяти от остаточных данных (UAF / Secrets Leak)	В Linux зависит от компилятора (-ftrivial-auto-var-init) или тяжелых библиотек (OpenBSD freezero(3)).	Zero-on-Free на уровне ядра и libc: принудительное обнуление полезной нагрузки в kfree (kmalloc.c) и free (libsnl/memory.c).
Утечки DNS для скрытых сервисов (RFC 7686)	В Tails блокируется сложными правилами iptables / nftables и редиректами в Tor DNS.	Аппаратный RFC 7686 Onion Guard: нативный DNS-стек ядра (net_dns_resolve) и libc отбрасывает запросы к .onion с кодом -9 без генерации сетевых пакетов.
Фингерпринтинг TCP и предсказание сессий	Linux/BSD используют сложные формулы хеширования времени и секретных ключей (RFC 6528 / RFC 6056).	Криптографический ISN и случайный выбор портов: Initial Sequence Number и исходящие порты генерируются через CSPRNG ядра (rng_get_u64).
Песочница и сужение привилегий процессов	OpenBSD pledge(2) и unveil(2) — эталон минимизации поверхности атаки.	Seld-Pledge (SYS_PLEDGE, вектор 48): необратимое сужение разрешенных системных вызовов процесса (PLEDGE_STDIO, RPATH, NET, DNS и др.) с аварийным завершением при нарушении.
Изоляция файловой системы по путям (Path Sandboxing)	OpenBSD unveil(2) скрывает неразрешенное дерево ФС от скомпрометированного софта.	Seld-Unveil (SYS_UNVEIL, вектор 51): наложение белого списка путей с флагами r, w, x, c, наследованием в процессах и необратимой блокировкой unveil(NULL, NULL).
Тайминг-атаки и биометрическое профилирование печати	Tinfoil Hat Linux (THL) квантовал ввод с паузами для маскировки индивидуального ритма.	THL Keystroke Timing Jitter (векторы 52/53): ядровый буфер сканкодов в kbd.c с квантованием ~50 мс по таймеру PIT и криптографическим микро-джиттером CSPRNG.
Слежение на канальном уровне (MAC Address Tracking)	Tails использует macchanger перед поднятием сетевых интерфейсов через systemd/udev.	Аппаратный эфемерный спуфинг MAC: драйвер Intel e1000 генерирует случайный unicast MAC с битом Locally Administered при каждой загрузке ядра.
Атаки холодной перезагрузки (Cold-Boot Attack)	Tails стирает память на этапе initramfs через зачистку свободных страниц kexec.	DoD Physical RAM Scrubbing & VGA Wipe: при вызове poweroff / reboot ядро обнуляет все нераспределенные 4 KiB фреймы RAM и очищает видеопамять.

---

5.2. Спецификация ключевых механизмов защиты

sequenceDiagram
    autonumber
    actor User as Оператор (Ring 3)
    participant Shell as /bin/sh & /bin/tor
    participant Gate as Syscall Gate (Pledge / Unveil)
    participant Kernel as Ядро SeldOS (Ring 0)
    participant Net as Сетевой стек (E1000)

    User->>Shell: Интерактивный запуск команды / утилиты
    Note over Shell: Активация THL Jitter (~50 ms PIT + CSPRNG)
    Shell->>Gate: SYS_PLEDGE (PLEDGE_STDIO | PLEDGE_NET)
    Shell->>Gate: SYS_UNVEIL ("/bin", "rx") + Unveil Lock
    alt Нарушение песочницы (доступ вне манифеста)
        Gate-->>Kernel: Неавторизованный вызов
        Kernel--xShell: Мгновенное завершение процесса (EPERM -37)
    else Авторизованная сетевая операция
        Gate->>Kernel: SYS_NET_TCP_CONNECT
        Kernel->>Net: In-Kernel TCP Desync (Anti-DPI) + SeldTLS 1.3
        Net-->>Kernel: Защищенный поток данных
        Kernel-->>Shell: Данные в изолированный буфер процесса
    end
    Shell->>Kernel: free(buffer) -> Zero-on-Free мгновенная зачистка памяти

Loading

[ Ring 3 Process (/bin/tor / /bin/sh) ]
        |
        +---> seld_pledge(PLEDGE_STDIO | PLEDGE_NET | PLEDGE_DNS)
        |         | (Vector 48: Необратимое ограничение вызовов)
        |
        +---> seld_unveil("/bin", "rx") / seld_unveil(NULL, NULL)
        |         | (Vector 51: Sandboxing путей SeldFS & Irreversible Lock)
        |
        +---> seld_set_jitter(1)
        |         | (Vector 52/53: 50ms PIT/CSPRNG Keystroke Dynamics Jitter)
        |
        +---> free(ptr) ---> Zero-on-Free (Зануление полезной нагрузки)
        |
        +---> seld_dns_resolve("*.onion") ---> [RFC 7686 Guard: BLOCKED (-9)]
        |
============================================================================= [SYSCALL]
[ Ring 0 Kernel ]
        |
        +---> check_pledge(current_task, syscall_num) ---> EPERM (-37) при выходе за маску
        |
        +---> check_unveil(target_path, req_perm) ---> Access Denied (-37) вне белого списка
        |
        +---> kbd_timer_tick() ---> 50ms PIT Batching & CSPRNG Jitter
        |
        +---> kfree(ptr) ---> Zero-on-Free (Мгновенное обнуление ядерной кучи)
        |
        +---> net_tcp_connect() ---> RFC 6056 CSPRNG ISN & Ephemeral Port Randomization
        |
        +---> net_dns_resolve() ---> Strict Drop .onion (0 UDP/TCP packets emitted)
        |
        +---> e1000_randomize_mac() ---> Ephemeral Locally-Administered MAC on boot
        |
        +---> system_poweroff() / reboot() ---> Cold-Boot RAM Scrubbing & Display Wipe

1. Zero-on-Free в Ring 0 и Ring 3

• Ядро (kernel/mm/kmalloc.c): При освобождении любого блока ядерной кучи через kfree() функция немедленно перезаписывает всё тело блока нулями:

  memset((void*)(hdr + 1), 0, hdr->size);

  Это гарантирует, что дескрипторы сокетов, ключи шифрования, фрагменты сетевых пакетов и структуры процессов не останутся в свободной памяти.
• Стандартная библиотека libsnl (userspace/libc/src/memory.c): Пользовательская функция free() аналогично зануляет пользовательские данные до обновления указателей связного списка кучи:

  memset((void*)(curr + 1), 0, curr->size);

2. RFC 7686 DNS Leak Guard

Согласно стандарту RFC 7686, специальные доменные имена .onion никогда не должны резолвиться через публичные резолверы доменных имен.

• В ядре (kernel/net/net.c): функция net_dns_resolve() анализирует суффикс доменного имени. При обнаружении .onion запрос немедленно прерывается:

  if (is_onion_domain(hostname)) {
      serial_printf("[!] RFC 7686 violation! Attempted clearnet DNS query for .onion: %s -> DROPPED\n", hostname);
      return DNS_ERR_ONION_LEAK; /* -9 */
  }

• В libsnl (userspace/libc/src/syscall.c): вызовы seld_dns_resolve() и seld_dns_resolve_dot() перехватывают попытки резолвинга на раннем этапе и возвращают -9 без обращения к DoT-серверам или сетевым сокетам.

Note

RFC 7686 Invariant: В отличие от стандартных ОС, где утечки DNS перехватываются сложными внешними правилами сетевого экрана, ядро Humboldt отсекает запросы к псевдодоменам .onion в нулевом кольце привилегий (Ring 0) ещё до формирования сетевого пакета, возвращая ошибку -9 (DNS_ERR_ONION_LEAK).

3. Криптографический TCP ISN и рандомизация эфемерных портов (RFC 6056)

• Устранение предсказуемости: В классических ОС со слабыми стеками начальный номер последовательности (ISN) часто зависит от системного таймера (tick count), что позволяет удаленному атакующему внедрять поддельные TCP-сегменты (Blind In-Window Attacks).
• В SeldOS генератор ISN обращается напрямую к ядровому криптографическому генератору случайных чисел (rng_get_u64()):

  sock->seq = (uint32_t)rng_get_u64();

• Выбор исходящего эфемерного порта в net_tcp_connect() осуществляется равномерно-случайным выбором в защищенном диапазоне 49152..65535:

  uint16_t cand = 49152 + (uint16_t)(rng_get_u64() % 16383);

4. Seld-Pledge: Песочница привилегий процессов (SYS_PLEDGE, вектор 48)

Вдохновленный механизмом OpenBSD pledge(2), системный вызов SYS_PLEDGE предоставляет процессам возможность добровольно ограничить набор доступных системных вызовов:

• Битовые маски привилегий:
  • PLEDGE_STDIO (0x001): Чтение/запись консоли, опрос ввода, базовая работа с памятью (SYS_BRK).
  • PLEDGE_RPATH (0x002): Чтение файлов из файловой системы SeldFS (SYS_OPEN, SYS_READ).
  • PLEDGE_WPATH (0x004): Запись и модификация файлов (SYS_WRITE).
  • PLEDGE_CPATH (0x008): Создание и удаление файлов (SYS_UNLINK).
  • PLEDGE_EXEC (0x010): Запуск дочерних исполняемых файлов ELF (SYS_EXEC).
  • PLEDGE_NET (0x020): Создание TCP-сокетов и сетевая передача.
  • PLEDGE_DNS (0x040): Резолвинг доменных имен.
  • PLEDGE_AUDIO (0x080): Прямой доступ к звуковым интерфейсам.
  • PLEDGE_PURGE (0x100): Право инициации глобальной иммунной зачистки.
  • PLEDGE_REBOOT(0x200): Право перезагрузки и выключения рабочей станции.
• Инвариант необратимости (Monotonic Restriction): Новая маска new_mask может быть только подмножеством текущей: task->pledge_mask &= new_mask. Восстановить утерянные привилегии невозможно ни при каких обстоятельствах.
• При попытке выполнить системный вызов вне разрешенной маски ядро логирует нарушение безопасности и возвращает ошибку -37 (EPERM).

5. Эфемерный аппаратный спуфинг MAC-адреса (Intel e1000)

• При инициализации сетевой карты Intel 82540EM (kernel/drivers/e1000.c) функция e1000_randomize_mac() генерирует криптографически стойкий 48-битный адрес:

  rng_get_bytes(s_e1000_mac, 6);
  s_e1000_mac[0] = (s_e1000_mac[0] | 0x02) & ~0x01; // Locally Administered, Unicast

• Адрес немедленно прошивается в регистры аппаратной фильтрации пакетов контроллера (E1000_REG_RAL и E1000_REG_RAH), предотвращая пассивное отслеживание оборудования в локальных сетях и точках доступа.

6. Cold-Boot & Anti-Forensics Defense: RAM Scrubbing & VGA Wipe

• Проблема остаточной намагниченности DRAM: После отключения питания ячейки оперативной памяти сохраняют заряд от десятков секунд до нескольких минут (при охлаждении жидким азотом или сжатым воздухом — до часов).
• Комплексная нейтрализация при выключении и перезагрузке:
  1. net_abort_all_connections() — принудительный разрыв всех открытых сетевых сессий пакетами TCP RST.
  2. vga_clear() — зануление видеопамяти и текстового буфера для предотвращения считывания конфиденциальной информации с экрана.
  3. pmm_secure_wipe_all_free() — ядро сканирует глобальную битовую карту физической памяти и перезаписывает нулями каждый свободный 4 КиБ фрейм через HHDM-шлюз.
  4. Аппаратное обесточивание через ACPI D2A / APM / Bochs Shutdown.

Warning

Защита от Cold-Boot атак: При вызове выключения или перезагрузки ядро принудительно зануляет всю свободную физическую память через HHDM и стирает видеопамять VGA. Если компьютер внезапно обесточивается или подвергается физической криогенной заморозке чипов DRAM, остаточные данные, криптографические ключи и фрагменты буферов не могут быть извлечены злоумышленником.

7. Seld-Unveil: Изоляция файловой системы по путям (SYS_UNVEIL, вектор 51)

• Концепция OpenBSD unveil(2): Даже при ограничении привилегий через pledge(2), процесс с правом rpath потенциально может прочесть любой конфиденциальный файл в файловой системе. Механизм unveil решает эту проблему, сужая видимость файловой системы до строго объявленного набора путей.
• Флаги доступа (Permissions):
  • UNVEIL_READ (0x01 / 'r'): Право на открытие и чтение файлов (SYS_OPEN, SYS_READFILE, SYS_STAT).
  • UNVEIL_WRITE (0x02 / 'w'): Право на модификацию и создание контента (SYS_WRITEFILE).
  • UNVEIL_EXEC (0x04 / 'x'): Право на выполнение бинарников (SYS_SPAWN, SYS_EXEC, elf_load_and_run).
  • UNVEIL_CREATE (0x08 / 'c'): Право на создание и удаление файлов (SYS_UNLINK).
• Инварианты безопасности:
  • Первый вызов seld_unveil(path, perms) переводит подсистему в активный режим (current_unveil_enforced = 1). С этого момента любой путь вне объявленного списка блокируется ядром (-37 / EPERM).
  • Поддерживается как точечное открытие файлов (unveil("/bin/ls", "x")), так и целых директорий (unveil("/bin", "rx") с сопоставлением префиксов).
  • Запечатывание песочницы (Irreversible Lock): вызов seld_unveil(NULL, NULL) переводит конфигурацию в режим current_unveil_locked = 1. Любые последующие попытки добавить правила пресекаются на уровне Ring 0.
  • Наследование правил: при вызове elf_load_and_run дочерний процесс автоматически наследует ограничения родителя, предотвращая обход ограничений через вызовы дочерних утилит.

Caution

Необратимость блокировки Unveil Lock: После системного вызова seld_unveil(NULL, NULL) маска путей процесса и всех его будущих потомков блокируется навсегда до завершения сессии. Любая последующая попытка вызова SYS_UNVEIL приведет к аварийной ошибке безопасности -37 (EPERM).

8. THL Keystroke Timing Obfuscation & Jitter (kernel/drivers/kbd.c, векторы 52/53)

• Угроза деанонимизации по таймингу ввода (Keystroke Dynamics Biometrics): Каждый пользователь обладает уникальным ритмом набора текста (межлитерные задержки Digraph/Trigraph Latency). Вредоносные скрипты и кейлоггеры способны составить биометрический профиль оператора даже при работе через Tor и VPN.
• Архитектура защиты в стиле Tinfoil Hat Linux на уровне прерываний:
  • Прерывания клавиатуры kbd_handle_interrupt() (IRQ 1) не сбрасывают сканкоды немедленно в активную очередь опроса SYS_POLLKEY.
  • Сканкоды аккумулируются в промежуточной очереди ядра (kbd_stage_buf).
  • По тикам системного таймера PIT (100 Гц) функция kbd_timer_tick() квантует сброс сканкодов в целевые буферы с фиксированным квантом ~50 мс.
  • Каждая пачка задерживается на случайное количество тиков (4..6 тиков), определяемое через ядровый CSPRNG (rng_get_u64()).
  • Это полностью разрушает индивидуальную биометрическую сигнатуру набора текста оператора.
  • Режим переключается через системные вызовы SYS_OPSEC_SET_JITTER / SYS_OPSEC_GET_JITTER и команду шелла jitter on|off|status. При отключении выполняется мгновенный flush очереди.

---

5.3. Суверенный двухфакторный Air-Gap Data Diode (Zero-BadUSB, Optical & Acoustic Diode)

Традиционный перенос файлов на флеш-накопителях несёт фатальные риски компрометации защищенной среды:

1. BadUSB: перепрошивка микроконтроллеров USB-накопителей (Phison/Alcor) с эмуляцией HID-клавиатур или сетевых адаптеров для внедрения RCE.
2. Двунаправленный канал заражения: возможность передачи шпионских модулей, малвари и метаданных хостовой ОС обратно в изолированную систему.
3. Утечки метаданных: следы файловых систем, серийные номера накопителей и временные метки монтирования.

Для полной ликвидации этих векторов атак в SeldOS реализован суверенный двухфакторный физический Air-Gap дата-диод (/bin/diode):

sequenceDiagram
    autonumber
    actor User as Оператор SeldOS
    participant VM as SeldOS (/bin/diode)
    participant Host as Host Receiver (seld-airgap)
    actor Arch as Хост Arch Linux

    Note over Host: Фаза 1: Прием звукового ключа
    User->>VM: diode send secret.txt
    VM->>Host: 🔊 Акустический FSK-пакет (AC'97 / PC Speaker, ~9.8s)
    Host-->>Host: Демодуляция Bell 202 FSK, валидация CRC32 -> Master Key Locked!
    Note over Host: Автоматический переход к Фазе 2
    VM->>Host: 📱 Циклическая трансляция QR-кодов SELD1 (экран / окно VM)
    Host-->>Host: Захват кадров (grim / OpenCV), проверка контрольных сумм чанков
    Host-->>Host: Сборка контейнера -> AES-128-GCM Decrypt -> Проверка SHA-256
    Host->>Arch: 💾 Сохранение файла в ./received_files/secret.txt

Loading

• Оптический дата-диод (Payload Channel):
  • Файл шифруется в контейнер AES-128-GCM (AEAD) с защитой от подделки (Fail-Closed) и разбивается на чанки по 72 байта (~96 байт Base64).
  • Генерируются циклические анимированные QR-коды формата SELD1:<seq>/<total>:<session_id>:<filename>:<chunk_base64>:<crc32>, отображаемые прямо на экране консоли SeldOS с частотой ~10 FPS.
  • Хост считывает кадры через нативный Wayland grim со скоростью 25+ FPS или через внешнюю веб-камеру. Физически не существует обратного оптического канала от камеры к монитору.
• Акустический канал мастер-ключа (Key Channel):
  • Мастер-ключ передается через системный динамик или звуковую карту SeldOS (PC Speaker порт 0x61 / AC'97 DMA) частотной модуляцией Bell 202 FSK (1200 Гц — Space 0, 2200 Гц — Mark 1, 1800 Гц — пилот-тон).
  • Микросекундный тайминг TSC (rdtsc) в SeldOS устраняет фазовый джиттер, обеспечивая ровно 0 мкс накопленного дрейфа на протяжении всего 248-битного пакета.
  • Приемник seld-airgap на Arch Linux захватывает аудиосигнал из наушников (PipeWire loopback) или микрофона, демодулирует мастер-ключ, проверяет CRC32 и автоматически расшифровывает полученный файл без ручного ввода пароля.

---

5.4. Автоматизированная верификационная матрица тестов

Все механизмы безопасности покрыты сквозным комплексом автоматического тестирования:

Уровень проверки	Тестовый комплекс	Верифицируемые инварианты
Ring 0 (Ядро)	selftest_opsec() (8/8)	Корректность Zero-on-Free в kmalloc, отбрасывание .onion в DNS, криптографический ISN, Keystroke Jitter.
Ring 3 (Init)	[init:CHECK 5/5]	Валидация работы free() в libc и перехват DNS-утечек в раннем пользовательском пространстве.
Ring 3 (Shell)	selftest (8/8)	Интерактивная проверка seld_pledge(), изоляции памяти и защиты от утечек данных.
Air-Gap Diode	tests/test_diode_airgap.py (15/15)	Полный цикл: AES-128-GCM, Key Sheet 40 строк, чанки QR, Bell 202 FSK демодулятор 20–40 мс, 25% pulse-волна AC'97, сквозная эксфильтрация.
Интеграция	tests/verify_opsec_hardening.py	Сквозной запуск QEMU: проверка serial-логов, spoofed MAC, сброс .onion, RAM scrub & poweroff.
Интеграция	tests/verify_unveil_jitter.py	Сквозной запуск QEMU: верификация SYS_UNVEIL (регистрация, блокировка не-unveiled путей, lock) и Keystroke Jitter.

Сквозная верификация 8/8 подсистем ядра, 8/8 тестов Ring 3, эфемерного MAC-адреса и блокировки утечек RFC 7686 в SNL Shell

---

6. Сетевой стек, нативный криптографический протокол SeldTLS 1.3 и Tor Browser

В SeldOS реализована уникальная архитектура защищенного серфинга в сети Darknet (.onion) и Clearnet с гарантированной изоляцией хостовой системы:

+-------------------------------------------------------------------------------+
|                       SeldOS Userspace (Ring 3)                               |
|   /bin/tor (Браузер с движком разметки, DuckDuckGo .onion, хоткеи, мышь)      |
|   SeldTLS 1.3 Cryptographic Engine (X25519 ECDH, AES-128-GCM, HKDF, X.509)    |
+---------------------------------------^---------------------------------------+
                                        | HTTPS (TLS 1.3) / HTTP TCP Syscalls
+---------------------------------------v---------------------------------------+
|                    SeldOS Humboldt Kernel (Ring 0)                            |
|        Нативный TCP/IP Стек (ARP, IPv4, ICMP, UDP DNS, TCP) + E1000/PCnet     |
+---------------------------------------^---------------------------------------+
                                        | QEMU User Net (10.0.2.15 -> 10.0.2.2)
+---------------------------------------v---------------------------------------+
|             OpSec Gateway на хосте (scripts/opsec_gateway.py: 10.0.2.2:8080)  |
|  * Санитизация HTML (удаление JS, CSS, рекламы, очистка разметки Wikipedia)    |
|  * Конвертация диакритики и кодировок в формат SeldOS (шрифты 8x16 / 5x7)     |
|  * TLS Termination (обработка SSL/HTTPS за пределами виртуальной машины)      |
+---------------------------------------^---------------------------------------+
                                        | SOCKS5 Proxy (127.0.0.1:9050)
+---------------------------------------v---------------------------------------+
|                 Tor Onion Routing Daemon (Host SOCKS5 / Webtunnel)            |
|       .onion скрытые сервисы (DuckDuckGo, Wikipedia, Tor Project и др.)       |
+-------------------------------------------------------------------------------+

6.1. Ключевые возможности Tor Browser (/bin/tor)

• DuckDuckGo .onion SERP: Интеграция с официальным луковым адресом поисковика DuckDuckGo (duckduckgogg42xjoc72x3sjasowoarfbgcmvfimaftt6twagswzczad.onion). Поисковые запросы выполняются по нажатию клавиши / или по клику на строку поиска.
• Деанонимизирующий фильтр редиректов (DDG uddg Unwrapper):
  • DuckDuckGo оборачивает внешние ссылки в редиректы вида //duckduckgo.com/l/?uddg=<url_encoded_target>&rut=... или /l/?uddg=....
  • Браузер Tor Browser автоматически парсит и разворачивает URL-encoded параметр uddg=, извлекая истинный целевой адрес без утечки клик-стрима и паразитных редиректов.
  • Полноценная поддержка абсолютных (http://, https://) и относительных путей (/, //) при переходе по ссылкам.
• Гибридный туннелинг Clearnet & Darknet через Tor SOCKS5:
  • При переходе на сайты Clearnet (.com, .org, .ru и др.) трафик туннелируется через локальный Tor SOCKS5 демон хоста (ATYP = 0x03 — доменные имена передаются напрямую в Tor-сеть).
  • Исключены любые DNS-утечки (DNS Leaks) на уровне провайдера: резолвинг выполняется выходными узлами Tor (Exit Nodes).
• Масштабируемые сетевые буферы:
  • Буфер URL расширен до 512 байт (HTTP_MAX_URL_LEN = 512) для поддержки длинных поисковых запросов и токенизированных ссылок.
  • Буфер ответа HTTP увеличен до 256 KiB (HTTP_MAX_RESP_LEN = 262144) с поддержкой потокового чтения и чанкованных ответов.
• Движок разметки и рендеринга текста:
  • Преобразование сложного HTML в компактный структурированный текст с разбивкой заголовков ([H1], [H2]), списков (*) и цитат.
  • Подсветка гиперссылок [1], [2] и навигация по ним (ввод номера ссылки или клик мышью).
  • Цветовая дифференциация элементов интерфейса в соответствии с 39-цветной палитрой Гумбольдта.
• Интерактивная навигация и хоткеи:
  • j / Down — прокрутка страницы вниз на одну строку.
  • k / Up — прокрутка страницы вверх на одну строку.
  • Space / Page Down — прокрутка страницы вниз.
  • b / Page Up — прокрутка страницы вверх.
  • g / Home — переход в самое начало страницы.
  • G / End — переход в самый конец страницы.
  • / — интерактивный поиск в DuckDuckGo .onion.
  • u — ввод произвольного URL (.onion или Clearnet).
  • c — Просмотр инспектора безопасности сертификата X.509 (Cert Modal).
  • r — перезагрузка текущей страницы.
  • h — вывод интерактивной справки.
  • q — выход в командную оболочку snl$.
  • Цифровые клавиши 1–8 — быстрый переход по предустановленным закладкам портала (DuckDuckGo, Tor Project, EFF, TempleOS Wikipedia, Hidden Wiki и др.).
  • Поддержка мыши: клики по навигационным элементам, интерактивный скроллбар и плавный drag-скроллинг страницы зажатием левой кнопки мыши.

6.2. Нативный криптографический стек SeldTLS 1.3 и прямое шифрование HTTPS / DoT

В стандартную библиотеку libsnl интегрирована полностью суверенная реализация протокола TLS версии 1.3 (RFC 8446), написанная на чистом C без сторонних криптографических библиотек:

• Криптографические примитивы (C99):
  • X25519 ECDH (userspace/libc/src/seld_x25519.c): Протокол согласования ключей на эллиптической кривой Curve25519 (RFC 7748), обеспечивающий Perfect Forward Secrecy (совершенную прямую секретность).
  • HKDF (userspace/libc/src/seld_hkdf.c): Механизм деривации ключей Extract-and-Expand на базе HMAC-SHA-256 (RFC 5869) для генерации Client/Server Handshake/Traffic Keys и IV.
  • AES-128-GCM (userspace/libc/src/seld_aes128_gcm.c): Аутентифицированное шифрование с присоединенными данными (AEAD, NIST SP 800-38D) и 128-битным Galois GHASH контроллером целостности.
  • SHA-256 (userspace/libc/src/seld_sha256.c): Криптографическое хеширование стека хэндшейка.
• Подсистема DNS-over-TLS (DoT, RFC 7858, seld_dns_resolve_dot):
  • Защищенный резолвинг DNS через шифрованный канал TLS 1.3 по порту 853 (p2.freedns.controld.com / 76.76.2.11).
  • Прямая упаковка бинарных DNS-фреймов с 2-байтным префиксом длины без накладных расходов HTTP/2.
  • Валидация доверенной цепочки сертификатов ZeroSSL CA в движке SeldTLS.
• Инспектор сертификатов X.509 (Cert Inspector):
  • По нажатию клавиши c в браузере /bin/tor открывается интерактивное модальное окно с параметрами защищенного соединения:
    • Статус соединения: SECURE (TLS 1.3)
    • Доменное имя (SNI) и Common Name сертификата
    • Издатель сертификата (Issuer / CA)
    • Срок действия (Valid From / Valid Until)
    • Алгоритм шифрования: TLS_AES_128_GCM_SHA256
    • Обмен ключами: ECDH X25519
• Суверенная модель распространения ПО (download tor):
  • Дистрибутивный ISO-образ не перегружен тяжелыми сетевыми компонентами: браузер /bin/tor компилируется независимо и скачивается по требованию по защищенному HTTPS-каналу SeldTLS 1.3 в постоянное дисковое хранилище SeldFS с автоматической валидацией SHA-256.
  • Двухуровневый зеркальный пул: автоматический приоритетный опрос локального зеркала разработчика (10.0.2.2:8080) с прозрачным отказоустойчивым переключением на официальный GitHub-репозиторий при отсутствии локального шлюза.
• Харденинг песочницы Seld-Pledge для Tor Browser:
  • Полная изоляция процесса через OpenBSD-style контракт seld_pledge: PLEDGE_STDIO | PLEDGE_RPATH | PLEDGE_NET | PLEDGE_DNS | PLEDGE_AUDIO.
  • Защищенное воспроизведение аудио-отклика кликов гиперссылок (seld_beep) без ложных срабатываний пресечения прав (SYS_BEEP).
  • Аппаратная защита рендерера HTML и декодера UTF-8 от выхода за границы буферов, разыменования нулевых указателей и дренаж очереди мыши для плавного перехода по ссылкам в SERP.

6.3. Двухпанельный файловый менеджер (/bin/fm)

• Интуитивный TUI-интерфейс в классическом стиле Midnight Commander.
• Просмотр содержимого файловой системы SeldFS (имена файлов, точные размеры, цепочки блоков).
• Встроенный просмотр текстовых файлов и бинарных дампов.
• Быстрый запуск исполняемых бинарников прямо из файлового менеджера.
• Удаление файлов с подтверждением.
• Полная поддержка клавиатуры (стрелки, Enter, Tab) и мыши.

6.4. Руководство по Tor и безопасности

Подробнейшее руководство по сетевой архитектуре, настройке шлюзов, мостов Webtunnel, поиску и правилам OpSec вынесено в отдельный документ: 👉 SKILL_TOR.md

6.5. Суверенный Anti-DPI/ТСПУ Стелс-Режим и Нативный C99 VLESS Клиент (/bin/stealth)

Для полного обхода технических средств противодействия угрозам (ТСПУ / РКН) и DPI-комплексов провайдеров в SeldOS реализован автономный стек десинхронизации и маскировки, полностью работающий внутри ядра и userspace без хостового Python-сервера:

+-----------------------------------------------------------------------------------------+
|                               SeldOS Userspace (Ring 3)                                 |
|  * /bin/stealth: Управление режимами (status, on, off, desync, vless)                   |
|  * libsnl/seld_vless.c: Freestanding C99 VLESS Клиент (UUID, VLESS Header, SeldTLS 1.3)|
|  * libc DoT Fallback: При блокировке UDP DNS (-10) -> авто-переход на DNS-over-TLS 853  |
+--------------------------------------------^--------------------------------------------+
                                             | SYS_NET_SET_DESYNC / SYS_NET_SET_LOCK
+--------------------------------------------v--------------------------------------------+
|                             SeldOS Humboldt Kernel (Ring 0)                             |
|  * In-Kernel TCP Desync: Сегментация TLS ClientHello (64B split) & HTTP Host Split      |
|  * Air-Gap Stealth Mode: Блокировка сырого UDP DNS (ERR -10) и подавление ICMP Echo    |
|  * Zero-Emission Profile: 0 исходящих пакетов до явного действия пользователя           |
+-----------------------------------------------------------------------------------------+

Ключевые механизмы защиты:

1. In-Kernel TCP Desync (SNI & Host Segmentation):
   • ТСПУ осуществляет пассивный/активный анализ сетевых сессий на канальной скорости (100+ Gbps). Для экономии памяти и вычислительных ресурсов DPI-коробка не хранит буферы сборки TCP-сегментов между пакетами (State Table Exhaustion avoidance).
   • При отправке TLS ClientHello ядро SeldOS автоматически дробит пакет: первые 64 байта (заголовок записи TLS, Handshake Header, Client Version, Random, Session ID) отправляются отдельным сегментом, после чего следует пауза 2 мс и отправка остатка с расширением SNI.
   • В результате в сегменте №1 отсутствует домен (SNI), а сегмент №2 не содержит заголовка TLS Record (0x16 0x03 0x01/0x03). ТСПУ считает второй сегмент продолжением произвольного TCP-потока и пропускает соединение. Удаленный сервер штатно собирает TCP-поток через свой стек TCP/IP.

flowchart LR
    subgraph SeldOS["🛡️ SeldOS Ring 0 (kernel/net/net.c)"]
        A["TLS ClientHello<br/>(Полный пакет)"] --> B["Packet Splitter"]
        B --> C["Сегмент 1 (64 байта)<br/>Заголовок записи + Session ID<br/>❌ НЕТ SNI-домена"]
        B --> D["Микропауза 2 мс"]
        D --> E["Сегмент 2 (Остаток)<br/>Расширения + SNI<br/>❌ НЕТ заголовка TLS"]
    end
    subgraph TSPU["🚫 ТСПУ / DPI Стек Провайдера"]
        C --> F["Анализ сигнатур<br/>SNI отсутствует -> ПРОПУСК"]
        E --> G["Анализ пакета<br/>Не является TLS Record -> ПРОПУСК"]
    end
    subgraph Web["🌐 Удаленный HTTPS Сервер"]
        F --> H["Сборка TCP-потока<br/>(RFC TCP Reassembly)"]
        G --> H
        H --> I["Успешная сессия TLS 1.3"]
    end

    style SeldOS fill:#18181A,stroke:#0055FF,color:#F2F4F8
    style TSPU fill:#2A2D34,stroke:#E84A5F,color:#F2F4F8
    style Web fill:#18181A,stroke:#00AA00,color:#F2F4F8

Loading

2. Air-Gap Stealth Mode (NET_AIRGAP_STEALTH):
   • Zero-Emission Boot: При загрузке ОС не излучает ни одного широковещательного или зондирующего пакета.
   • Блокировка открытого DNS (порт 53): Провайдерский перехват UDP DNS невозможен; ядро блокирует открытые запросы с кодом -10, и libsnl автоматически переключается на DoT (порт 853) через TLS 1.3 с активным TCP desync.
   • ICMP Silent Guard: Подавление исходящих пингов предотвращает составление провайдером профиля активности хоста.
3. Нативный C99 VLESS Клиент (/bin/stealth vless):
   • Полная реализация протокола VLESS на чистом C без зависимостей от внешних скриптов.
   • Поддержка шифрования TLS 1.3 через SeldTLS с кастомным SNI и маскировкой.
   • Прямое установление защищенного туннеля через TCP сокеты ядра.

Команды управления в Shell:

• stealth status или net status — просмотр текущего статуса Air-Gap Shield и режима TCP Desync.
• stealth on или net stealth — мгновенное включение режима максимальной скрытности.
• stealth desync split или desync split — активация сегментации SNI.
• stealth desync fake — включение режима внедрения ложных сегментов.
• stealth vless <ip> <port> <uuid> <target_host> <target_port> [sni] — подключение к VLESS-прокси.

Верификация работы стелс-режима, блокировки ICMP и In-Kernel TCP Desync в SeldOS

---

7. Мобильный DOOM и сенсорное управление (Virtual Touch HUD)

В SeldOS встроен автономный сенсорный оверлей для терминала и 3D-шутера DOOM, позволяющий полноценно работать и играть на смартфонах и планшетах без подключения аппаратной клавиатуры:

+-------------------------------------------------------------------------+
| [ESC]  [MAP]  [ENTER]    [< WPN]  [WPN >]                     [HUD:ON]  |  <- Верхняя панель
|-------------------------------------------------------------------------|
|                                                                         |
|                                                                         |
|                                                                         |
|       [ UP ]                                     [ RUN ]                |
|  [<STR]    [STR>]                             [USE]  [ FIRE ]           |
|  [LEFT]    [RIGHT]                                   [      ]           |
|      [DOWN]                                                             |
+-------------------------------------------------------------------------+
    ^ Левая рука (D-Pad + Стрейф)                 ^ Правая рука (Бой)

Раскладка элементов управления:

• Терминал (/bin/sh):
  • Верхний ряд быстрых команд (Quick Bar): крупные сенсорные кнопки DOOM (запуск в 1 касание), LS, PS, UNAME, HELP, CLEAR, PC (мгновенное переключение в режим ПК), BEEP.
  • Полноразмерная QWERTY-клавиатура (цифровой ряд, латиница, знаки препинания, SPACE, BKSP, ENTER).
  • При нажатии клавиш выдаётся звуковой отклик через спикер.
• В игре DOOM:
  • Левая рука (движение): виртуальный D-Pad (UP, DOWN, LEFT, RIGHT) и стрейф (< STR, STR >). На физической клавиатуре: W, A, S, D / стрелки навигации.
  • Правая рука (действие): кнопки FIRE (или клавиша Ctrl), USE (или Space), RUN (или Shift).
  • Верхняя сервисная панель: ESC, MAP (Tab), ENTER, переключение оружия < WPN / WPN > (1–7), переключатель HUD:ON / HUD:OFF.
  • В режиме ПК (pc) все экранные кнопки DOOM автоматически скрываются.

Tip

Переключение между сенсорным и десктопным режимом: В консоли шелла команда pc мгновенно скрывает экранную клавиатуру, переключая видеорежим на полноэкранный терминал $85 \times 20$ символов (320 px). Обратная команда mobile восстанавливает 12-строчную консоль со сенсорными кнопками и D-Pad.

8. Запуск на мобильных устройствах и ПК (VirtualBox, Limbo, UTM)

Все компоненты ОС (загрузчик, ядро, юзерспейс, утилиты и файловая система SeldFS) упакованы в один компактный файл build/seldos.iso (5.5 МБ). Никаких дополнительных жестких дисков подключать не требуется.

8.1. Настройка в Android (Limbo x86)

📱 Развернуть пошаговую инструкцию для Android (Limbo x86)

1. Установите Limbo x86 (версия для x86_64 PC, не ARM!).
2. Скопируйте файл seldos.iso в память смартфона.
3. Создайте новую виртуальную машину (New -> Custom):
   • Board / CPU:
     • Machine Type: pc (Standard PC i440FX)
     • CPU Model: qemu64
     • CPU Cores: 2 (или 1)
     • RAM Memory (MB): 256 или 512
   • Storage / Disks:
     • Hard Disk: None (снять галочки)
   • Removable:
     • CDROM: Поставить галочку -> выбрать seldos.iso
   • Boot:
     • Boot from Device: CDROM
   • Graphics:
     • Video Display: std (Standard VGA)
     • Audio / Network: None
   • User Interface:
     • Interface: SDL
     • Orientation: Landscape
     • Fullscreen: Включено
     • Mouse Mode: Touchscreen (или Trackpad)
4. Нажмите Play (зеленый треугольник) — система стартует мгновенно, и сразу откроется DOOM с наэкранным пультом.

8.2. Настройка в iOS (UTM)

🍏 Развернуть пошаговую инструкцию для iOS / iPadOS (UTM)

1. Создайте виртуальную машину: Create a New Virtual Machine -> Emulate.
2. Архитектура: x86_64.
3. Память RAM: 256 MB или 512 MB.
4. В разделе Drives: добавьте съемный накопитель (CD/DVD) и выберите seldos.iso.
5. В разделе Input выберите режим Direct Touch.

8.3. Настройка в VirtualBox (ПК)

Caution

Критический выбор аудиоконтроллера: По умолчанию VirtualBox выбирает Intel HD Audio, не поддерживаемый SeldOS. Чтобы слышать звук и музыку Оракула, обязательно переключите аудиоконтроллер на ICH AC97! VirtualBox не эмулирует PC Speaker напрямую в хост-систему, поэтому ядро Humboldt осуществляет непрерывный DMA-синтез в 48 кГц стереобуфер именно через эмулятор контроллера Intel 82801AA AC'97.

1. Создайте новую виртуальную машину (New):
   • Имя и тип ОС: Type: Other, Version: Other/Unknown (64-bit).
   • Оперативная память (RAM): 512 MB (или 1024 MB).
   • Процессор (CPU): 1 или 2 ядра.
2. В разделе Носители (Storage):
   • Выберите оптический привод (IDE/SATA) -> укажите файл образа build/seldos.iso.
3. В разделе Аудио (Audio):
   • Поставьте галочку «Включить аудио» ([x]).
   • Аудиодрайвер хоста (Host Audio Driver): выберите PulseAudio (для Linux хостов с PulseAudio/PipeWire) или ALSA.
   • Аудиоконтроллер (Audio Controller): выберите строго ICH AC97!
   • Поставьте галочку «Включить аудиовыход» ([x]).
4. В разделе Сеть (Network):
   • Тип подключения: NAT.
   • Адаптер (в расширенных свойствах): Intel PRO/1000 MT Desktop (82540EM) (драйвер e1000 в ядре) или PCnet-FAST III.
5. Запустите виртуальную машину — система загрузится мгновенно через графическую анимацию инициализации.

---

9. Сборка и тестирование на ПК

9.1. Системные требования для сборки:

• Компилятор: gcc (поддержка x86_64, freestanding).
• Ассемблер: nasm (версия 2.14+).
• Линкер: GNU ld.
• Утилиты образов: grub-mkrescue, xorriso.
• Эмулятор для тестирования: qemu-system-x86_64.
• Интерпретатор: python3.

9.2. Команды сборки и запуска:

Tip

Быстрый старт (One-Liner): Для мгновенной компиляции всех модулей, сборки дистрибутивного ISO и запуска в QEMU со звуком AC'97 и сетью выполните:

make all && make qemu

# 1. Полная сборка ядра, libc, утилит, DOOM и создание единого ISO
make all

# 2. Запуск в QEMU со встроенной сетью E1000 и автоматическим стартом OpSec Gateway
make qemu

# 3. Запуск в QEMU с эмуляцией Intel AC'97, PC Speaker и сетевой картой E1000
qemu-system-x86_64 -cdrom build/seldos.iso -m 512M -device AC97,audiodev=audio0 -audiodev pa,id=audio0 -machine pcspk-audiodev=audio0 -net nic,model=e1000 -net user -serial stdio -vga std

# 4. Управление фоновым OpSec Gateway вручную
python3 scripts/opsec_gateway.py --status   # Проверка статуса
python3 scripts/opsec_gateway.py --daemon   # Запуск демона на порту 8080
python3 scripts/opsec_gateway.py --stop     # Остановка демона

# 5. Автоматизированные тесты иммунной системы, OpSec и сетевого стека
python3 tests/verify_unveil_jitter.py    # Комплексный тест SYS_UNVEIL sandboxing и THL Keystroke Jitter
python3 tests/verify_stealth_evasion.py  # Комплексный тест Anti-TSPU/DPI, TCP Desync и /bin/stealth
python3 tests/verify_opsec_hardening.py  # Комплексный тест всех 6 механизмов OpSec Hardening
python3 tests/verify_immune.py           # Комплексный тест Air-Gap, purge и Zero-Trust защиты
python3 tests/verify_net.py              # Тест нативного TCP/IP стека ядра и E1000 NIC

# 6. Очистка артефактов сборки
make clean

9.3. Порт на архитектуру RISC-V 64-bit (RV64GC / Sv39 MMU)

SeldOS поддерживает независимый, чистый кросс-архитектурный порт под процессорную архитектуру RISC-V 64-bit (RV64GC) с аппаратной защитой памяти, трехуровневым MMU (Sv39), изоляцией пользовательского пространства (Supervisor S-Mode / User U-Mode), быстрым ecall интерфейсом системных вызовов и монтированием файловой системы SeldFS.

Ключевые архитектурные характеристики порта RISC-V:

• Базовый ISA & расширения (RV64GC):
  • Поддержка набора инструкций RV64IMAFDC (64-битный базис, аппаратное умножение/деление, атомарные операции A, числа с плавающей запятой одинарной и двойной точности F/D, 16-битные сжатые инструкции C).
  • Модель привилегий RISC-V:
    • M-Mode (Machine Mode): Слой прошивки OpenSBI (стандартный виртуальный BIOS QEMU virt).
    • S-Mode (Supervisor Mode): Ядро SeldOS Humboldt RV64 (0x80200000).
    • U-Mode (User Mode): Пространство приложений SNL (0x0000000000400000).
• Sv39 Virtual Memory Management (MMU):
  • 3-уровневая структура таблиц страниц (VPN[2], VPN[1], VPN[0] по 9 бит, 4 KiB страница).
  • 39-битное виртуальное адресное пространство (до 512 GiB) с контролем бита satp (MODE = 8).
  • Строгое соблюдение W^X: страницы .text ядра и userspace помечаются PTE_R | PTE_X, страницы данных и стека PTE_R | PTE_W (без бита PTE_X).
  • Разделение прав: биты PTE_U выставляются строго для userspace страниц, предотвращая выполнение непривилегированного кода с правами супервизора (аналог SMAP/SMEP).
  • Карта памяти RISC-V: физическая память начинается с 0x80000000, ядро загружается по адресу 0x80200000, пользовательские процессы стартуют с 0x0000000000400000, стек пользователей размещается в верхних адресах.
• Диспетчеризация ловушек и быстрые системные вызовы (ecall):
  • Вектор прерываний и ловушек настраивается через регистр stvec на низкоуровневый обработчик trap_entry.S.
  • Системные вызовы инициируются инструкцией ecall из Ring 3 (U-Mode):
    • Номер системного вызова передается в регистре a7.
    • Аргументы передаются в a0–a4.
    • Результат возвращается в a0.
    • При возврате из ловушки (sret) регистр sepc инкрементируется на 4 байта (sepc += 4).
• Драйверы и таймеры платформы QEMU virt:
  • UART 16550A: MMIO-драйвер последовательного порта по адресу 0x10000000 (kernel/drivers/serial.c) с прерываниями и прямой буферизацией терминала.
  • SBI Timer & Clock: Прерывания таймера через вызовы sbi_ecall (SBI Extension ID 0x00, Function ID 0x00 — sbi_set_timer) для квантования планировщика и задержек.
  • Встроенное хранилище SeldFS: Диск с userspace-бинарниками и системными файлами компилируется в ELF как объектный блоб (disk_blob.S) и монтируется виртуальным блочным драйвером Ramdisk на старте ядра.
• Пользовательский рантайм libsnl под RISC-V:
  • Собственная реализация точки входа userspace/crt0_riscv64.S.
  • Специфичный линкерный скрипт userspace/linker_riscv64.ld.
  • Сборка нативного userspace набора (/bin/init, /bin/sh, /bin/ls, /bin/cat, /bin/download, /bin/tor и др.) компилятором riscv64-linux-gnu-gcc в чистом freestanding-режиме без glibc.

# 1. Сборка ядра и диска под RISC-V 64-bit
make riscv

# 2. Интерактивный запуск в QEMU (S-mode через OpenSBI)
make qemu-riscv
# либо напрямую:
qemu-system-riscv64 -M virt -m 128M -nographic -bios default -kernel build/kernel-riscv64.elf

# 3. Запуск автоматизированного интеграционного набора тестов RISC-V
python3 tests/verify_riscv.py

---

10. Лицензия

SeldOS распространяется на условиях лицензии GNU General Public License v3 (GPLv3).
Свобода запускать, изучать, модифицировать и делиться кодом гарантирована законом.