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Initial commit - MYOS 0.1 bare-metal OS with autonomous AI agent

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🧠 SOMA v0.2 — AI-Native Multi-Agent Operating System

Architecture Language Storage AI License

SOMA (Sistema Operativo Multi-Agente) es un sistema operativo experimental de 64 bits desarrollado desde cero en C freestanding y ensamblador, sin Linux, glibc, POSIX ni dependencias de runtime de propósito general.

El objetivo de SOMA es explorar una arquitectura AI-native, donde agentes basados en LLM puedan interactuar con un entorno operativo controlado por el propio kernel, con acceso directo a los subsistemas de memoria, almacenamiento, red y ejecución.

⚠️ Estado del proyecto: experimental. SOMA está orientado a investigación, prototipado y experimentación con sistemas operativos y agentes autónomos.

✨ Características principales

🤖 Inteligencia artificial y orquestación multiagente

  • Kernel ReAct: bucle de razonamiento/acción integrado en el entorno del sistema que permite ejecutar herramientas y evaluar telemetría.
  • Orquestación jerárquica: el agente principal (soma) puede delegar tareas especializadas a otros agentes, como buscador.
  • Blackboard IPC: intercambio de contexto entre agentes mediante una pizarra compartida persistente en /agent/blackboard.txt.
  • Herramientas nativas: los agentes interactúan con funcionalidades del sistema mediante comandos y primitivas expuestas por el kernel.

🔍 Motor de búsqueda semántica bare-metal

  • BM25 / TF-IDF: motor de recuperación de información implementado en C para buscar contenido almacenado en el sistema de archivos.
  • Normalización textual: soporte para normalización UTF-8 y comparación de términos con normalización de diacríticos.
  • Búsqueda sobre memoria persistente: integración con el almacenamiento de SOMA.

🌐 Networking y servicios Web

  • VirtIO-NET: controlador de red para entornos virtualizados mediante QEMU.
  • Ethernet, ARP e IPv4: implementación de los componentes fundamentales de la pila de red.
  • ICMP, UDP y TCP: soporte para comunicación y diagnóstico.
  • HTTPD: servidor HTTP integrado en el sistema.
  • API REST: endpoints JSON para exponer telemetría y estado del sistema.
  • Dashboard Web: interfaz HTML para observar el estado operativo desde el host.

💾 Almacenamiento y memoria

  • SOMAFS02: sistema de archivos experimental sobre VirtIO-BLK.
  • Hasta 16 KiB por archivo: límite definido por el formato actual.
  • Hasta 64 inodos dinámicos: capacidad correspondiente a la implementación actual.
  • Espacios de trabajo: separación lógica mediante rutas como /workspace/ y /mis_archivos/.
  • KHeap: asignador dinámico utilizado por el kernel y sus subsistemas.
  • Memoria virtual: soporte de paginación de cuatro niveles en x86_64.

🏗️ Arquitectura

┌───────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    SOMA BARE-METAL KERNEL                    │
│                                                               │
│  ┌───────────────────┐       ┌─────────────────────────────┐ │
│  │   Interactive CLI │◄─────►│ Autonomous ReAct            │ │
│  │   UTF-8 / COM1    │       │ Orchestrator: soma          │ │
│  └─────────┬─────────┘       └──────────────┬──────────────┘ │
│            │                                │                 │
│            │                    delegate    │                 │
│            │                                ▼                 │
│  ┌─────────▼─────────┐       ┌─────────────────────────────┐ │
│  │   SOMAFS / RamFS  │◄─────►│ Research Agent              │ │
│  │ /workspace /mem   │       │ buscador / Blackboard IPC   │ │
│  └─────────┬─────────┘       └──────────────┬──────────────┘ │
│            │                                                  │
│  ┌─────────▼───────────────────────────────────────────────┐ │
│  │       BM25 / TF-IDF + KHeap + Memory Management         │ │
│  └───────────────────────────┬─────────────────────────────┘ │
│                              │                                │
│  ┌───────────────────────────▼─────────────────────────────┐ │
│  │                 Networking / HTTPD                      │ │
│  │             TCP · UDP · IPv4 · ARP · ICMP              │ │
│  └───────────────────────────┬─────────────────────────────┘ │
│                              │                                │
│             ┌────────────────▼────────────────┐               │
│             │       VirtIO-NET / VirtIO-BLK   │               │
│             └────────────────┬────────────────┘               │
└──────────────────────────────┼────────────────────────────────┘
                               │ VirtIO Queues
                               ▼
┌───────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                           QEMU                                │
│                 Host port forwarding :8090                   │
└──────────────────────────────┬────────────────────────────────┘
                               │ SLIRP NAT / LAN
                               ▼
┌───────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       LAN / AI Server                         │
│                      llama.cpp / API                          │
│                  192.168.1.200:8087                           │
└───────────────────────────────────────────────────────────────┘

🚀 Quickstart

SOMA utiliza Docker para proporcionar un entorno reproducible de compilación cruzada y QEMU para ejecutar el sistema virtualizado.

1. Clonar el repositorio

git clone https://github.com/mlalejandre/soma.git
cd soma

2. Compilar y ejecutar

python3 ejecutar.py

El script prepara el entorno de compilación, construye los componentes C/ASM, genera la imagen de arranque y lanza QEMU.

3. Abrir el Dashboard

Una vez iniciado QEMU:

http://localhost:8090/

El puerto 8090 corresponde al forwarding configurado en el host; el servidor HTTP interno utiliza el puerto 80.

💻 Shell soma>

Una vez arrancado el sistema, SOMA proporciona una shell interactiva orientada a operaciones del kernel, almacenamiento, red y agentes.

🤖 Multiagente

Comando Descripción
soma <misión> Asigna un objetivo al orquestador principal.
delegate <agente> "<misión>" Delega una tarea a un agente especializado.
bm25 <término> Busca información relevante en el almacenamiento persistente.

🌐 Sistema y red

Comando Descripción
somafetch Muestra información y telemetría del sistema.
httpd Muestra el estado del servidor HTTP.
ps / threads Muestra tareas y threads activos.
ping <ip> Ejecuta una prueba ICMP.
curl <url> Realiza una petición HTTP mediante la pila de red.

💾 Sistema de archivos

Comando Descripción
ls -a /workspace Lista el contenido del workspace.
cat <archivo> Muestra el contenido de un archivo.
nano <archivo> Abre el editor de texto interactivo.

🤝 Ejemplo: coordinación autónoma

soma> investiga los principios de la computación cuántica y guarda tus notas

Flujo conceptual:

Usuario
   │
   ▼
 soma
   │
   ├── analiza el objetivo
   │
   ├── delega ───────────────► buscador
   │                             │
   │                             ├── search
   │                             ├── curl
   │                             └── sintetiza información
   │                                      │
   │                                      ▼
   │                              Blackboard IPC
   │                                      │
   ◄──────────────────────────────────────┘
   │
   ├── lee el contexto compartido
   │
   ├── genera el informe
   │
   └── write
          │
          ▼
 /workspace/notas_quantica.txt

Flujo paso a paso:

  1. soma recibe el objetivo y determina qué información necesita.
  2. El orquestador delega la investigación al agente buscador.
  3. buscador utiliza las herramientas disponibles para recuperar información.
  4. El agente sintetiza los resultados y los publica en el Blackboard.
  5. soma recupera el contexto compartido.
  6. El orquestador genera el resultado final.
  7. El informe queda persistido en /workspace/notas_quantica.txt.
  8. El resultado puede consultarse posteriormente mediante la shell o el Dashboard Web.

🧩 Componentes principales

kernel/
├── arch/          # Arquitecturas
├── boot/          # Arranque
├── drivers/       # VirtIO y dispositivos
├── mm/            # Gestión de memoria
├── net/           # Networking
├── fs/            # SOMAFS / RamFS
├── ai/            # Agentes y orquestación
├── search/        # BM25 / TF-IDF
└── httpd/         # Servidor HTTP / API

La estructura es conceptual y puede variar según la versión del árbol de código.

🔐 Modelo de seguridad

SOMA ejecuta gran parte de su funcionalidad privilegiada en Ring 0 dentro del entorno virtualizado.

Esto permite:

  • Acceso directo a primitivas del kernel.
  • Control sobre memoria y dispositivos virtualizados.
  • Integración estrecha entre IA y sistema operativo.
  • Una arquitectura con pocas capas de abstracción entre agentes y kernel.

Sin embargo:

  • Ring 0 proporciona privilegios, no aislamiento de seguridad entre agentes.
  • Por ello, los agentes con capacidades privilegiadas deben considerarse confiables.
  • No ejecutes agentes, modelos, código o entradas no confiables en una instancia de SOMA conectada a una red sensible.

🧪 Entorno de desarrollo

Requisitos

  • Linux, macOS o Windows con Docker.
  • Docker / Docker Compose.
  • Python 3.
  • QEMU.
  • Toolchain compatible con x86_64 y/o AArch64.

Integración con un modelo local

llama.cpp
    │
    ▼
192.168.1.200:8087
    │
    ▼
  SOMA

La dirección IP anterior representa una configuración de laboratorio y puede cambiarse según el entorno.

📊 Objetivos del proyecto

                 ┌────────────────────┐
                 │ Artificial          │
                 │ Intelligence        │
                 └─────────┬──────────┘
                           │
                           ▼
              ┌─────────────────────────┐
              │         SOMA            │
              │   AI-Native OS Layer    │
              └────────────┬────────────┘
                           │
             ┌─────────────┴─────────────┐
             ▼                           ▼
   ┌──────────────────┐        ┌──────────────────┐
   │ Operating        │        │ Autonomous       │
   │ Systems          │        │ Agents           │
   └──────────────────┘        └──────────────────┘

El proyecto investiga, entre otros temas:

  • Sistemas operativos especializados para agentes.
  • Tool use a nivel de sistema.
  • Orquestación multiagente.
  • Memoria persistente para agentes.
  • Recuperación de información integrada en el sistema.
  • Networking nativo para agentes autónomos.
  • Interfaces humano-IA integradas en el sistema operativo.
  • Arquitecturas AI-native sin depender de un sistema operativo convencional.

📌 Estado del proyecto

SOMA v0.2 — Experimental
Las APIs, estructuras internas, protocolos y formatos de almacenamiento pueden cambiar entre versiones. No se garantiza compatibilidad binaria, estabilidad de ABI ni compatibilidad hacia atrás.

📄 Licencia

SOMA se distribuye bajo la licencia MIT. Consulta LICENSE para conocer los términos completos.

🤝 Contribuir

Las contribuciones son bienvenidas. Antes de abrir un Pull Request:

  • Comprueba que el proyecto compila.
  • Ejecuta las pruebas disponibles.
  • Documenta cambios en interfaces o formatos.
  • Evita introducir dependencias innecesarias en el kernel.
  • Mantén separadas las capas de arquitectura, drivers, red, FS y agentes.

Para cambios importantes, documenta:

  • Problema y motivación.
  • Diseño propuesto.
  • Impacto sobre ABI/API, memoria y rendimiento.
  • Compatibilidad con x86_64 y AArch64.

⭐ Filosofía

Un sistema operativo no debería limitarse a ejecutar agentes.
También puede convertirse en el entorno operativo nativo de esos agentes.
SOMA explora esa posibilidad.

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