Pull to refresh

Что такое Protected Mode и с чем его едят

System Programming *
Для того, чтобы писать операционку, нужно разбираться во многих деталях. Вот давайте я вас немного просвещу, (но давайте договоримся, что маны вы будете читать сами, чтобы было о чём побеседовать).
Честно говоря, на просторах сети есть туча тучная материалов по PM, да и ileyи pehat несколько рассказали об этом режиме, но меня попросили всё равно описать в общих рамках его. Сейчас кратко выдам теорию (вообще то специально для этого Intel маны писала), потом начнём писать код.
Читать дальше →
Total votes 67: ↑61 and ↓6 +55
Views 23K
Comments 16

Учим систему страничной адресации и обработке прерываний

System Programming *
Приветствую. Сегодня поговорим обо всём понемногу. Введём в нашу наработку paging, разберёмся с прерываниями и их видами. Напишем несколько функций, добавим сие в код из предыдущего поста.
Читать дальше →
Total votes 28: ↑23 and ↓5 +18
Views 7.2K
Comments 14

Как начать и не бросить писать ОС

Software
Sandbox
Очередной велосипедЧитая Хабр в течении последних двух лет, я видел только несколько попыток разработки ОС (если конкретно: от пользователей pehat и iley (отложено на неопределённый срок) и Igor1024 (не заброшено, но пока больше походит на описание работы защищённого режима x86-совместимых процессоров, что бесспорно тоже необходимо знать для написания ОС под x86); и описание готовой системы от alman (правда не с нуля, хотя в этом нет ничего плохого, может даже наоборот)). Мне почему-то думается, что почти все системные (да и часть прикладных) программисты хотя бы раз, но задумывались о написании собственной операционной системы. В связи с чем, 3 ОС от многочисленного сообщества данного ресурса кажется смешным числом. Видимо, большинство задумывающихся о собственной ОС так никуда дальше идеи и не идёт, малая часть останавливается после написания загрузчика, немногие пишут куски ядра, и только безнадёжно упёртые создают что-то отдалённо напоминающее ОС (если сравнивать с чем-то вроде Windows/Linux). Причин для этого можно найти много, но главной на мой взгляд является то, что люди бросают разработку (некоторые даже не успев начать) из-за небольшого количества описаний самого процесса написания и отладки ОС, который довольно сильно отличается от того, что происходит при разработке прикладного ПО.

Этой небольшой заметкой хотелось бы показать, что, если правильно начать, то в разработке собственной ОС нету ничего особо сложного. Под катом находится краткое и довольно общее руководство к действию по написанию ОС с нуля.

Читать дальше →
Total votes 125: ↑117 and ↓8 +109
Views 75K
Comments 55

Организация виртуальной памяти

Embox corporate blog Programming *System Programming *
Привет, Хабрахабр!

В предыдущей статье я рассказал про vfork() и пообещал рассказать о реализации вызова fork() как с поддержкой MMU, так и без неё (последняя, само собой, со значительными ограничениями). Но прежде, чем перейти к подробностям, будет логичнее начать с устройства виртуальной памяти.

Конечно, многие слышали про MMU, страничные таблицы и TLB. К сожалению, материалы на эту тему обычно рассматривают аппаратную сторону этого механизма, упоминая механизмы ОС только в общих чертах. Я же хочу разобрать конкретную программную реализацию в проекте Embox. Это лишь один из возможных подходов, и он достаточно лёгок для понимания. Кроме того, это не музейный экспонат, и при желании можно залезть “под капот” ОС и попробовать что-нибудь поменять.
Читать дальше →
Total votes 39: ↑39 and ↓0 +39
Views 62K
Comments 4

Разработка OS на Go+asm Part 0x00

Abnormal programming *System Programming *Go *
Tutorial
Доброго времени суток %username%.

Захотелось мне пописать что-то ненормальное. Выбор пал на ОС, в конце-концов каждый программист должен написать свою ОС, пусть хотя бы учебную.

Как некоторым известно, я очень люблю язык Go ну, и решил попробовать написать на нем. Что из этого получилось — под хабракатом.

Part 0x00
Part 0x01
Читать дальше →
Total votes 51: ↑50 and ↓1 +49
Views 26K
Comments 27

Разработка OS на Go+asm Part 0x01

Abnormal programming *System Programming *Go *
Tutorial
Приветствую, %username%.

Перед вами вторая статья из цикла о разработке ОС на Go + asm.

Part 0x00
Part 0x01

Изначально я планировал, что вторая статья будет про обработку прерываний, но Go накладывает свои корректировки — сейчас будет описано простое выделение памяти и часть рантайма Go, которая нам пригодится, но будет переписано. На самом деле это подготовка к третьей статье — куче и допиливанию рантайма.

Кода к этой статье на гитхабе не будет (забыл вовремя сделать коммит, а теперь банально лень специально восстанавливать, если кто пришлет пулл реквест — буду благодарен).

Слабонервным просьба закрыть статью — все, что может быть написанно на Go будет написанно на нем!
Продолжение извращений
Total votes 27: ↑26 and ↓1 +25
Views 12K
Comments 7

Как выйти на путь разработки ОС

Assembler *System Programming *C *
Sandbox
Tutorial
Данная статья служит одной простой цели: помочь человеку, который вдруг решил разработать свою операционную систему (в частности, ядро) для архитектуры x86, выйти на тот этап, где он сможет просто добавлять свой функционал, не беспокоясь о сборке, запуске и прочих слабо относящихся к самой разработке деталей. В интернете и на хабре в частности уже есть материалы по данной теме, но довольно трудно написать хотя бы “Hello world”-ядро, не открывая десятков вкладок, что я и попытаюсь исправить. Примеры кода будут по большей части на языке C, но многие другие языки тоже можно адаптировать для OSDev. Давно желавшим и только что осознавшим желание разработать свою операционную систему с нуля — добро пожаловать под кат.
Читать дальше →
Total votes 41: ↑39 and ↓2 +37
Views 26K
Comments 22

Операционные системы с нуля; Уровень 0

System Programming *C *Rust *Programming microcontrollers *
Translation
Tutorial

Добрый день/вечер/ночь/утро! Есть один экспериментальный курс по операционным системам. Есть он в Стэнфордском университете. Но часть материалов доступно всем желающим. Помимо слайдов доступны полные описания практических занятий.


Чем этот курс отличается от прочих других? Большая часть кода пишется самостоятельно и выполняется на вполне реальном современном железе. В качестве целевой платформы выбран Raspberry Pi 3 model B. Т.е. достаточно актуальная архитектура AArch64. ARMv8 Cortex-A53, четыре ядра, 64-бита и вот это всё. В качестве основного языка программирования выбран Rust. Который безопасный, быстрый, без GC и так далее. Его, Rust, предполагается изучать во время курса.


Тут есть про диски, файловые системы, операции ввода-вывода, потоки /процессы, планирование, виртуальную память, защиту и безопасность, прерывания, параллелизм и синхронизацию. Как и в любом другом, уважающем себя курсе. Разница в актуальности материала и в количестве практики. Коддить придётся много.

Читать дальше →
Total votes 80: ↑78 and ↓2 +76
Views 125K
Comments 55

Операционные системы с нуля; Уровень 1 (младшая половина)

Programming *System Programming *Rust *Programming microcontrollers *
Tutorial

Эта часть посвящена улучшению навыков работы с Rust и написанию парочки полезных утилиток и библиотек. Напишем драйверы для GPIO, UART и встроенного таймера. Реализуем протокол XMODEM. Используя это всё, напишем простенький шелл и загрузчик. Перед прочтением настоятельно рекомендуется убедиться в прочтении Книги. По крайней мере от начала и до конца. Для ленивых, но чуть более опытных можно рекомендовать это. На русском можно поковырять вот тут.


Ну и разумеется обходить стороной нулевой уровень совершенно не стоит. Алсо где-то половина этой части не требует малинки.

Читать дальше →
Total votes 41: ↑37 and ↓4 +33
Views 41K
Comments 5

Операционные системы с нуля; уровень 1 (старшая половина)

Programming *System Programming *Rust *Programming microcontrollers *
Tutorial

Настало время следующей части. Это вторая половина перевода лабы №1. В этом выпуске мы будем писать драйверы периферии (таймер, GPIO, UART), реализуем протокол XMODEM и одну утилитку. Используя всё это мы напишем командную оболочку для нашего ядра и загрузчик, который позволит нам не тыкать microSD-карточку туда-сюда.


Младшая половина.
Начинать чтение стоит с нулевой лабы.

Читать дальше →
Total votes 33: ↑31 and ↓2 +29
Views 40K
Comments 20

Операционные системы с нуля; уровень 2 (младшая половина)

Programming *System Programming *Rust *Programming microcontrollers *
Tutorial

В этой части мы напишем менеджер памяти для того, чтоб разблокировать использование Vec, String, HashMap и всего этого. Сразу после этого реализуем файловую систему FAT32 и подключим драйвер для EMMC (такая штука для общения с SD-карточками). В конце концов в нашей командной оболочке появятся пара новых команд: cd, pwd, cat, ls.


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина

Читать дальше →
Total votes 23: ↑22 and ↓1 +21
Views 16K
Comments 30

Операционные системы с нуля; уровень 2 (старшая половина)

Programming *System Programming *Rust *Programming microcontrollers *
Tutorial

Пришло время написать файловую систему. Файловая система сама себя не напишет. В этой половинке лабы мы таки реализуем файловую систему FAT32, прикрутим к ней драйвер SD-карты и чуть-чуть повзаимодействуем с ней через нашу интерактивную оболочку.


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина


Младшая часть. Продолжение под катом.

Читать дальше →
Total votes 47: ↑47 and ↓0 +47
Views 42K
Comments 4

Операционные системы с нуля; уровень 3 (младшая половина)

Programming *Assembler *System Programming *Rust *Programming microcontrollers *
Tutorial

В этой лабе мы будем реализовывать возможность запуска пользовательских программ. Т.е. процессы и всю зависимую инфраструктуру. В начале разберёмся как переключаться из привилегированного кода, как переключать контексты процессов. Затем реализуем простенький round-robin планировщик, системные вызовы и управление виртуальной памятью. В конце концов выведем наш шелл из пространства ядра в пространство пользователя.


оригинал


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина


Вторая лаба: младшая половина и старшая половина

Читать дальше →
Total votes 28: ↑28 and ↓0 +28
Views 18K
Comments 3

Операционные системы с нуля; уровень 3 (старшая половина)

Programming *Assembler *System Programming *Rust *Programming microcontrollers *
Translation
Tutorial

В этой части мы допишем обработку прерываний и возьмёмся за планировщик. Наконец-то у нас появятся элементы многозадачной операционной системы! Разумеется это только начало темы. Одно прерывание таймера, один системный вызов, базовая часть простого планировщика потоков. Ничего сложного. Однако этим мы подготовим плацдарм для создания полноценной системы, которая будет заниматься самыми настоящими процессами безо всяких "но". Прямо как в этих ваших линупсах и прочих. До конца этого курса осталось уже чуть менее половины.


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина


Вторая лаба: младшая половина и старшая половина


Третья лаба: младшая половина

Читать дальше →
Total votes 28: ↑28 and ↓0 +28
Views 14K
Comments 13

ReactOS теперь запускается с BTRFS раздела

Фонд ReactOS corporate blog Open source *System Programming *Reverse engineering *Development for Windows *
Привет, Хабр! В этой серии мы продолжаем усиленно дружить драйвер WinBtrfs с ReactOS.


А этот ваш Windows так умеет?
Читать дальше →
Total votes 72: ↑68 and ↓4 +64
Views 14K
Comments 63

Ядра процессора или что такое SMP и с чем его едят

System Programming *IT Standards *Computer hardware History of IT Periphery

Введение


Доброго времени суток, сегодня хотелось бы затронуть достаточно простую тему, которая почти никем из обычных программистов неизвестна, но каждый из вас, скорее всего, ей пользовался.
Речь пойдет о симметричной мультипроцессорности(в народе — SMP) — архитектура, которая встречается во всех многозадачных операционных системах, и конечно же, является неотъемлемой их частью. Каждый знает, что чем больше ядер у процессора — тем мощнее будет процессор, да, это так, но как ОС может использовать несколько ядер одновременно? Некоторые программисты не спускаются до такого уровня абстракции — им это попросту не надо, но думаю, всем будет интересно то, как же SMP работает.
Читать дальше →
Total votes 41: ↑38 and ↓3 +35
Views 22K
Comments 24

Написание собственной работоспособной ОС за полгода

Abnormal programming *Perfect code *System Programming *Brainfuck *CPU
image

Предыстория


Здравствуйте! Всех категорически приветствую, сегодня хотел бы рассказать Вам о своём опыте написание работоспособной ОС под архитектуру x86.

Как-то весенней ночью у меня родилась гениальная идея — попробовать себя в написании собственной ОС, которая может позволить запускать программы, работать с устройствами, да и в общем выжимать всю мощь из Intel'овской архитектуры в своих нуждах: к примеру, для своей фабрики или чего-либо иного. Моей целью было и есть написание такой ОС, которая могла бы позволить максимальную производительность для каких-то конкретных задач, не тратя процессорное время на всяческие излишества. В основном я преследую лишь спортивный интерес, получение опыта для себя в системном программировании и написания драйверов для устройств, которые используются повсеместно. Что из этого вышло — решать вам, сразу говорю, что не надо писать комментарии про создание собственного дистрибутива линукса, и преследовал интерес написать всё «From scratch» — с нуля, дабы хорошо погрузиться в тему ОСдева. Сразу хочу выразить огромную благодарность Бенджамину Лунту и форуму OSDev, так же как их Вики. Бен помог мне разобраться с EHCI, что несомненно внесло огромный вклад в мою ОС — USB устройства, они везде! Так же передо мной стояла задача создать собственную архитектуру, удобную мне, не исключая использование стандартов ELF-файлов.
Читать дальше →
Total votes 196: ↑187 and ↓9 +178
Views 86K
Comments 210

Написание ОС: Многозадачность

High performance *System Programming *IT Standards *Periphery
image
Доброго времени суток, дорогой читатель, скорее всего, ты видел мою предыдущую статью о том, что самому можно написать работоспособную ОС за достаточно короткий срок. Что же, сегодня мы поговорим о реализации многозадачности в моей ОС.
Читать дальше →
Total votes 17: ↑15 and ↓2 +13
Views 11K
Comments 20

UHCI, или самый первый USB

System Programming *IT Standards *Computer hardware Old hardware Periphery


Доброго времени суток, дорогой читатель! Меня просили написать про UHCI — хорошо, пишу.

Возможно, вам пригодиться эта статья, если, к примеру, вы не имеете достаточных навыков написания драйверов и чтение документации к хардвейру. Простой пример: хотите написать свою ОС для мини-ПК, дабы какая-нибудь винда или очередной дистрибутив линукса не загружали железо, и вы использовали всю его мощь исключительно в своих целях.
Читать дальше →
Total votes 21: ↑18 and ↓3 +15
Views 11K
Comments 5

OpenCV на STM32F7-Discovery

Embox corporate blog System Programming *Image processing *Programming microcontrollers *

Я один из разработчиков операционной системы Embox, и в этой статье я расскажу про то, как у меня получилось запустить OpenCV на плате STM32746G.


Если вбить в поисковик что-то вроде "OpenCV on STM32 board", можно найти довольно много тех, кто интересуется использованием этой библиотеки на платах STM32 или других микроконтроллерах.
Есть несколько видео, которые, судя по названию, должны демонстрировать то, что нужно, но обычно (во всех видео, которые я видел) на плате STM32 производилось только получение картинки с камеры и вывод результата на экран, а сама обработка изображения делалась либо на обычном компьютере, либо на платах помощнее (например, Raspberry Pi).

Читать дальше →
Total votes 39: ↑39 and ↓0 +39
Views 12K
Comments 9
1