Объявлено новое соревнование 7400, и нужно сделать что-то новое. Нельзя ударить в грязь лицом после победы в прошлом году ;)

У меня было несколько расплывчатых идей, но их было недостаточно, чтобы вызвать реакцию «Ух ты!» или «Ты маньяк!». Нужно серьезно потрудиться, чтобы оставаться на уровне моей предыдущей разработки — емкостного сканера.

Я устроил мозговой штурм с моими товарищами: Педерсеном (Pedersen), Асбьёрном (Asbjørn) и Флеммингом (Flemming), которые тут же придумали множество смешных идей. И вот Флемминг упомянул RFID (он разработчик системы управления доступом, которая основана на RFID). А вот это уже мысль. Конечно, первые мысли были об RFID-считывателе, но мы уже собрали их довольно много, и это было скучно. Однако, появилась идея сделать RFID-метку. Я не знаю, кто упомянул это первым, и, как обычно в мозговом штурме, идеи рождаются коллективным разумом. Итак, решено сделать RFID-метку, собранную исключительно на 7400-ой логике.

Об экспериментах с компьютерной голографией писалось неоднократно. [1, 2, 3] Мне эта тема просто любопытна. Я как-то экспериментировал с бит-реверсивной перестановкой (bit-reversal permutation) изображений и случайно обнаружил голографические свойства. Но обо всем по порядку.

Вступление издалека

Недавно передо мной встала достаточно интересная задача, с которой я раньше никогда не сталкивался — борьба с шумом. Мы принимали сигнал с датчиков на аналогово-цифровой преобразователь (АЦП)
А так как данная тема для меня была (хотя и сейчас есть кое-где) темным лесом, я пошел мучить вопросами гугл, мне показалось освещена эта тема не очень подробно и доступно, поэтому решил написать статью с примером разработки и готовым исходником.

Вступление

Все мы, время от времени, используем дебаггер для отладки программ. Отладчик может использоваться с C++, C#, Java и ещё сотней других языков. Он может быть как внешним (WinDbg), так и встроенным в среду разработки (Visual Studio). Но вы хоть раз задавались вопросом, как же работает отладчик?
И вам повезло. В этом цикле статей мы разберёмся от и до, как же работает отладка изнутри. В этой статье рассматривается только написание отладчика под Windows. Без компиляторов, линковщиков и других сложных систем. Таким образом, мы сможем отлаживать только исполняемые файлы, так как мы напишем внешний отладчик. Эта статья потребует от читателя понимание основ многопоточности.

Недавно Реймонд Чен завершил серию постов, начатую ещё полтора года назад, и посвящённую управлению виртуальной памятью безо всякой поддержки со стороны процессора: Windows до версии 3.0 включительно поддерживала реальный режим 8086. В этом режиме трансляция адреса из «виртуального» (видимого программе) в физический (выдаваемый на системную шину) осуществляется бесхитростным сложением сегмента и смещения — никакой «проверки доступа», никаких «недопустимых адресов». Все адреса доступны всем. При этом в Windows могли одновременно работать несколько программ и не мешать друг другу; Windows могла перемещать их сегменты в памяти, выгружать неиспользуемые, и по мере необходимости подгружать назад, возможно — по другим адресам.

(Интересно, всегдашние холиворщики «это была графическая оболочка, а не операционная система» в курсе об этих её необычайных способностях?)

Собственно стала такая вот задача — несколько раз в секунду снимать показания потенциометра. Целевой приемник информации — контроллер ATmega32. Имеет встроенный АЦП, но выдаваемый им результат имел разрешение 2-3 бита, а остальные биты несли в себе мусор.

Первое что пришло на ум — купить внешний АЦП и прикрутить к контроллеру. Но не было ни времени ни желания разбираться с еще одним устройством. Решил попробовать другой метод, в работоспособности которого не был уверен, но тем не менее схема оказалось вполне рабочей и дала точность порядка 8 бит (может и больше, не проверял).

В этой статье я покажу вам, как найти подлинный процесс подсистемы Windows, это полезно, например, когда вы пытаетесь получить список активных процессов (заметьте, только процессы, которые работают в подсистеме Windows могут быть найдены таким образом, а кроме подсистемы Windows есть еще подсистемы POSIX и OS/2, которые уже, можно сказать, уже и не поддерживаются), перечисляя структуры CSR_PROCESS, список которых находится в процессе CSRSS.

Все мы знаем, что такое ярлык. А что будет, если сделать ссылку ярлыка самого на себя?
Создание ярлыка на ярлык приводит к его копированию. И что будет, если принудительно создать побайтно такой ярлык?

Но, расскажу я не об этом, а о том, как можно создать папку, от вида которой все программы вылетают с ошибками.
Да, только от вида: на папку даже кликнуть не успеете.

Зайти в такую папку обычными файловыми менеджерами будет невозможно.

Но тут не обошлось без ярлыка, и я расскажу, как это сделать и для чего можно использовать.

Картинка для привлечения внимания — xkcd

Представьте себе, что вы попали на необитаемый остров. И вам жизненно необходимо запрограммировать микроконтроллер. Зачем, спросите вы? Ну, допустим, чтобы починить аварийный радиомаяк, без которого шансы на спасение резко падают.

Радуясь, что еще не забыли курс ассемблера, вы кое-как написали программу палочкой на песке. Среди уцелевших вещей каким-то чудом оказалась распечатка документации на контроллер (хорошо, что вы еще не успели пустить её на растопку!), и программу удалось перевести в машинные коды. Осталась самая ерунда — прошить её в контроллер. Но в радиусе 500 километров нет ни одного программатора, не говоря уже о компьютерах. У вас только источник питания (батарея из картошки кокосов) и пара кусков провода.

Как же прошить МК фактически голыми руками?

Часть 1
Вчера я рассказал, как собрать USB-IRPC на основе Arduino. Зачем? Чтобы показать, как быстро собрать макет и сложности особой тут нет.
Сегодня сделаем все как положено. С самого начала — с принципиальной схемы, PCB, ЛУТ. Кусочек фольгированного стеклотекстолита превратим с помощью кучки деталек в готовое устройство. Разумеется с корпусом, мы же хотим аккуратно, правда?
Вот наша цель:

«USB-IRPC Bare Front»

«USB-IRPC Finished»

В данной статье мы расскажем вам пошагово о том, как допилить напильником свой нетбук или ноутбук, в котором по какому-то недоразумению выключен и залочен в таком состоянии бит 2 в MSR 0x3A — попросту говоря, у вас есть в процессоре поддержка виртуализации, но она заблокирована биосом.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: всё, описанное в этой статье, рассчитано на то, что вы знаете, что делаете. Всё на свой страх и риск! Если не уверены — не пытайтесь повторить это дома.

Итак, в чем же проблема?

Проблема, которую мы будем решать, для конечного пользователя компьютера выглядит так: При использовании гипервизора второго типа (например, VirtualBox)

• вы не можете запускать виртуалки с более, чем одним процессором
• вы не можете запускать 64-битные гостевые операционные системы внутри 32-битной хост ОС.

Вот такое сообщение вы можете видеть при попытке запуска виртуалки с числом процессоров, большим чем 1:


Аналогичное сообщение об ошибке вы также получаете, если собираетесь запускать 64-битную виртуальную машину (например, Debian amd64) с 32-разнядной хост ОС, например WinXP.

Можно ли вылечить это?

На этот вопрос можно ответить, проверив некоторые биты в некоторых словах состояния процессора. Самый простой способ убедиться, что в вашем случае проблема лечится — это посмотреть на то, что показывает программа SecurAble. В моем случае это выглядело так:


Итак, если у вас программа показывает такую же картинку, как показанная выше, то вы можете вылечить эту проблему. Однако нюанс заключается в том, что это установить нужный бит в регистре процессора можно только в БИОСе, поскольку вредный БИОС вашего ноутбука его выставляет в ноль, потом включает блокирующий бит и изменение этого бита более невозможно (до перезагрузки компа, где БИОС во время POST опять его сбросит и залочит).

Биос на нетбуке Acer Aspire производства Insyde, настройки его очень скудны и по F2 естественно мы не можем зайти в программу редактирования настроек БИОСа и включить виртуализацию там. Это было бы слишком просто.

Поэтому, мы будем дизассемблировать БИОС и менять его код, чтобы у нас бит был выставлен в 1. Если готовы, то читаем далее.

У меня нет телевизора. Совсем. На антресолях где-то лежит старый маленький пузатик, но кабель антенны давно свернут, а телевизор этот — скорее издевательство, разве что на кухне поставить и то маловат.
Поэтому в качестве музыкального центра и телевизора я использую свой ПК. И все бы хорошо, но лень — это не только двигатель прогресса, но и фактор, который портит удовольствие, заставляя встать с дивана, на котором уютно устроился с кружкой чая, чтобы запустить программу или выключить колонки после просмотра фильма перед сном.
Существует множество ИК приемников, практически все они могут управлять компьютером и даже могут его выключить, но не могут его включить. И вот в этот момент компьютер перестает быть столь же удобным сколь телевизор или музыкальный центр. Но и проект Igor HID не порадовал своим софтом. Вроде все умеет, а неудобно. И не влезешь в него, исходников нет. Вот поэтому я собрался и сделал свой проект, открытый и доступный всем.
Сделал я его с нуля до законченного комплекта. А поскольку мой опыт в разработке и программировании электронных девайсов до него можно сказать был нулевым, то я считаю, что повторить это сможет каждый, кому это интересно.

Называется он USB-IRPC (USB Infrared Remote Personal Computer Control — «Юэсби-ИРПиСи» или ИРПЦ, кому как больше нравится :). Буква R на самом девайсе — просто сокращение от моего ника.
Важным преимуществом девайса является то, что он программно совместим с Arduino и в случае отсутствия уверенности в своих силах в ЛУТ может быть сделан на основе Arduino на макетной плате. Это, конечно, не так компактно и аккуратно, не так дешево, но зато доступно практически всем, даже навыки пайки особые не потребуются.
Если стремление к комфорту вам не чуждо и идея превратить свой компьютер в медиацентр, а заодно поуправлять электророзетками с пульта вам интересна, тогда вперед.

Просьба, если соберетесь делать устройство после прочтения статьи, задавайте вопросы в комментариях. По опыту предыдущих статей: вас довольно много и вопросы вы задаете одинаковые :)
Я лучше один раз отвечу всем, добавив в статью или в комментариях. Уведомления о комментариях с вопросами я просматриваю и стараюсь отвечать.

Это обещанное дополнение к моему предыдущему посту, в котором рассказывается про альтернативную технику установки ловушек на функции. Одним из недостатков реализации ловушек в предыдущем посте было постоянное переписывание кода в начале перехваченной функции. В качестве альтернативы было упомянуто решение, которое не требовало бы постоянной перезаписи. Принципиальная схема его работы предоставлена здесь:


Исходники, детали и пояснения под катом…

Однажды, не очень давно, мне порекомендовали фоновую качалку потокового видео под названием Jaksta, которая позволяет записывать потоковое видео на диск прямо во время просмотра YouTube, Facebook видео, GoogleVideo и так далее. В результате ее установки я получил стойкий BSOD при каждой загрузке Windows. Переключившись в Safe Mode я снес нафиг это творение, но возникли вопросы.
Краткое изучение софтины показало что она устанавливет NDIS Miniport драйвер, который конкретно в моей системе стал умирать при загрузке. «Нафига такие сложности?», подумал я и решил поэкспериментировать с реализацией перехвата потокового видео из браузера без всяких драйверов.

Глюки иногда бывают интереснее самих программ, в которых возникают. Иногда они помогают развлечься или даже узнать что-то новое. В этот раз благодаря глюку я узнал, как сделать мышь.

Experimental set

Вечером в четверг я отлаживал небольшую программку для контроллера: состояние аналоговых джойстиков пересылалось с отладочной платы по УАРТ в комп. Компы нынче КОМ-портами оснащают редко, поэтому я работал через переходник USB-COM. Я пытался понять, почему столбик данных в Comport Toolkit приходит неровным, когда мои размышления были грубо прерваны Синим Экраном Смерти.

Оригинальный текст — что-то вроде сборника ссылок с минимальным комментарием и картинкой. Я постарался немного дополнить статью, поэтому это теперь не совсем перевод, а скорее «расширение» оригинала. P. S. Да простят меня уважаемые читатели за немного издевательские хабы.

Такое чувство, что люди уже запустили веб-сервер на основе всего, до чего только добрались их руки. Ниже список нескольких очень нестандартных подходов к выбору железа для сервера.

Spud: Веб-сервер, работающий на электричестве из картофеля

Нужны какие-нибудь комментарии? По-видимому они столкнулись с проблемой гниения картофеля.

Эксперимент на данный момент официально закончен, так как у автора сгнила картошка. Сейчас Spud просто Самый Энергоэффективный Веб Сервер в Мире, который работает от одной ААА батарейки (которая будет питать его еще несколько лет). Графы напряжения/силы тока больше не обновляются и сервер не будет доступен из Интернета до тех пор, пока однажды у автора не появится провайдер, который позволит это сделать.

В этом повествовании я бы хотел описать свой собственный опыт в области домашней автоматизации на уровне любителя. В своих экспериментах я столкнулся с довольно простыми в использовании системами HomeMatic и X10, применение которых и хотел бы здесь затронуть.
В новостях часто появляются сообщения, что можно управлять чайником или новогодней гирляндой с iPhone (причем обязательно с iPhone, а то новость не будет понята воспринята массами). При этом у меня каждый раз появляется негодование: ну почему люди так бурно реагируют на такие сообщения? Ведь уже давно существуют решения, которые позволяют это сделать. При этом управлять домом из любого браузера, и да… с iPhone тоже!


WebFront

Введение

Обычно данный материал приводится с обилием формул и рассчитан больше на математиков. Я постараюсь расписать его наиболее доступно на простых численных примерах с точки зрения применения этого метода в микроэлектронике на аппаратном уровне. В численных примерах для наглядности будет использоваться значение p = 11.

Постановка задачи

Положим, что нам требуется выполнить умножение следующего вида: res = (a*b) mod p, где
0 <= a < p
0 <= b < p
p – простое число.
mod p – операция нахождения остатка по модулю.
И выполнить его надо на низком уровне, где нет как таковой операции умножения и операции взятия остатка от деления или же они реализуются достаточно сложно (например, в электронном устройстве).

Исходные данные

• Subaru Forester 1998 года рождения
• Carduino Nano v7
• Три килограмма любопытства

Приехала ко мне недавно плата под названием Carduino Nano v7. И как-то так вдруг совпало, что примерно в это же время на панели своего авто я с удивлением обнаружил горящую лампочку Check Engine. «Это жжжжжж неспроста» — подумал я, и углубился в поиски. Оказалось, что ошибки можно прочитать без дополнительных устройств — самодиагностика в Форестерах очень проста и доступна любому. Причем здесь тогда Arduino?

Недавно на хабре появилась неплохая статья про вычисление N-ного числа фибоначи за O(log N) арифметических операций. Разумный вопрос, всплывший в комментариях, был: «зачем это может пригодиться на практике». Само по себе вычисление N-ого числа фибоначи может и не очень интересно, однако подход с матрицами, использованный в статье, на практике может применяться для гораздо более широкого круга задач.

В ходе этой статьи мы разберем как написать интерпретатор, который может выполнять простые операции (присвоение, сложение, вычитание и урезанное умножение) над ограниченным количеством переменных с вложенными циклами с произвольным количеством итераций за доли секунды (конечно, если промежуточные значения при вычислениях будут оставаться в разумных пределах). Например, вот такой код, поданный на вход интерпретатору:

loop 1000000000
  loop 1000000000
    loop 1000000000
      a += 1
      b += a
    end
  end
end
end

Незамедлительно выведет a = 1000000000000000000000000000, b = 500000000000000000000000000500000000000000000000000000, несмотря на то, что если бы программа выполнялась наивно, интерпретатору необходимо было бы выполнить октиллион операций.