AtlasOS — миниатюрная UNIX-подобная операционная система для бортовых компьютеров игры Barotrauma, построенная на MicroLua-контроллерах. Документ описывает полную архитектуру: аппаратный слой, шину, модель памяти, файловую систему, систему прав и модель выполнения программ.

Версия архитектуры: 2.0 (inode-ФС). Прототип CLI: atlas_os/AtlasOS.lua.

1. Цели проекта

Дать командную оболочку (shell) на терминале внутри игры.
Реализовать постоянное хранилище (файловую систему) поверх компонентов памяти.
Поддержать многопользовательность в духе Linux: пользователи, группы, права rwx.
Работать в условиях жёсткого лимита памяти компонентов Barotrauma.
Оставаться компактным: система не должна разрастаться и съедать память, предназначенную для пользовательских данных.

2. Ключевые ограничения (платформа Barotrauma + MicroLua)

Ограничение	Значение	Источник
Контроллеров в системе	до 8	требование
Пинов на контроллер	32 входа / 32 выхода	MicroLua
Ёмкость компонента памяти	4096 символов UTF-8	компонент Memory
Типы сигналов на пинах	`integer`, `string`, `color` (`"R,G,B"`)	MicroLua
Модель исполнения	`upd(dt)` каждый кадр или событие `inp(pin,val)`	MicroLua
Состояние Lua	не сохраняется между раундами	MicroLua

Из последнего пункта следует фундаментальный принцип: всё, что должно пережить раунд, обязано лежать в компонентах памяти, а не в Lua-переменных контроллера. Lua-состояние используется только как кэш и регистры (см. 03-memory-model.md).

3. Декомпозиция на блоки

Система разделена на три функциональных блока. Каждый блок — отдельный физический MicroLua-контроллер; блоки общаются по сигнальной шине (проводам между пинами).

                         ┌──────────────────────────────┐
                         │        ТЕРМИНАЛ (экран)       │
                         │  текст · цвет · ввод · clear  │
                         └───────────────▲──────────────┘
                                         │ I/O-провода
                         ┌───────────────┴──────────────┐
   ввод пользователя ──▶ │   IOC — I/O Controller        │
                         │   (блок ввода/вывода)         │
                         └───────────────▲──────────────┘
                                         │ шина CMD
                         ┌───────────────┴──────────────┐
                         │   CMC — Command Controller    │  ◀── shell, разбор
                         │   (контроллер команд, «CPU»)  │      команд, сессия
                         └───────────────▲──────────────┘
                                         │ шина MEM
                         ┌───────────────┴──────────────┐
                         │   MMC — Memory/FS Controller  │  ◀── inode-ФС, MMU,
                         │   (блок памяти и ФС)          │      LZ4, права
                         └───────────────▲──────────────┘
                                         │ линии сегментов
            ┌────────────┬───────────────┼───────────────┬────────────┐
        ┌───┴───┐    ┌───┴───┐       ┌───┴───┐        ┌───┴───┐    ┌───┴───┐
        │ SEG0  │    │ SEG1  │  ...  │ SEGk  │   ...  │ SEGn-1│    │ SEGn  │
        │система│    │ user  │       │ user  │        │ user  │    │ user  │
        └───────┘    └───────┘       └───────┘        └───────┘    └───────┘
                          компоненты памяти (по 4096 симв.)

Блок	Контроллер	Роль
Ввод/вывод	IOC	Терминал: вывод текста, цвет, очистка, чтение строки ввода.
Контроллер команд	CMC	Shell: парсинг, диспетчеризация команд, сессия пользователя, права на уровне вызовов.
Память и ФС	MMC	MMU + файловая система (inode), сжатие LZ4, выделение блоков, проверка прав на уровне ФС.

Оставшиеся до 5 контроллеров — резерв/копроцессоры (тяжёлые команды, параллельные сессии). См. 01-hardware.md.

4. Разделение памяти: система ⇄ пользователь

Адресное пространство хранилища делится на две области (подробно — 03-memory-model.md):

Системная область (kernel space). Метаданные: суперблок, таблица inode, список свободных блоков, таблица пользователей. Указатели хранятся здесь. Компактна, фиксированного объёма.
Пользовательское пространство (user space). Содержимое файлов, сжатое LZ4 и закодированное в безопасный текст (Base64 по умолчанию, BMP-упаковка как опция).

Принцип: «указатели — в системе, данные — у пользователя». Контроллеры держат в Lua только указатели/индексы и небольшие кэши, а объёмные строки живут в сегментах пользовательского пространства и подгружаются по требованию.

5. Карта документов

Файл	Содержание
`01-hardware.md`	Компоненты, пины, типы сигналов, распределение контроллеров, физическая топология.
`02-bus-protocol.md`	Протокол обмена между IOC↔CMC↔MMC по пинам: кадры, опкоды, коды ошибок.
`03-memory-model.md`	Адресное пространство, сегменты, указатели, блочное выделение, LZ4 и кодирование.
`04-filesystem.md`	inode-ФС: суперблок, формат inode, каталоги, аллокатор блоков, сериализация.
`05-users-permissions.md`	Пользователи, группы, режим `rwx`, аутентификация, проверка прав.
`06-execution-model.md`	Контроллер команд, оболочка, модель программы и процесса, копроцессоры.
`07-command-set.md`	Спецификация команд `ls`, `ls -l`, `ls -la`, `cat`, `cd` и правила расширения.

6. Глоссарий

Термин	Значение
IOC / MMC / CMC	Три блочных контроллера (I/O, Память/ФС, Команды).
Сегмент (SEG)	Один компонент памяти Barotrauma, ёмкость `SEG_SIZE = 4096` символов.
Блок (block)	Логическая единица хранения данных файла внутри сегмента (`BLOCK_SIZE` символов).
inode	Запись метаданных одного объекта ФС (тип, права, владелец, размер, список блоков).
Системная область	Сегменты/поля с метаданными ФС и указателями.
Пользовательское пространство	Сегменты с содержимым файлов (сжатым LZ4).
Шина (bus)	Набор пинов-проводов между контроллерами для обмена сообщениями.
Сессия	Текущий контекст shell в CMC: uid/gid, рабочий каталог (cwd), окружение.

README.md Unescape Escape

AtlasOS — Архитектура