Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить
73.82

Системное программирование *

Обеспечение работы прикладного ПО

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Первые эксперименты со смешанным Litex+Verilog проектом для ПЛИС

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров3.1K

В предыдущей статье мы начали осваивать построение шинно-ориентированных систем на базе среды Litex (которая всё делает на Питоне) с внедрением собственных модулей на Верилоге. Статья так разрослась, что практические опыты мы оставили на потом. Пришла пора провести их. Сегодня мы подключимся к VGA-монитору и поуправляем изображением, которое выдаёт модуль gpu, описанный в файле gpu.v, то есть, реализованный на языке Verilog. Управлять мы им будем через регистр команд, расположенный в блоке CSR, спроецированном на шину Wishbone. Все эти сущности, в свою очередь относятся к среде Litex. Инструменты для опытов мы тоже будем использовать штатные, Litex-овские. Приступаем!

Читать далее

Создаём простейший проект для ПЛИС Lattice в среде Litex

Время на прочтение16 мин
Количество просмотров7.8K

В предыдущей паре статей я рассуждал про ПЛИС Lattice. Давайте сегодня поговорим об эффективной разработке под них. Один наш крупный руководитель уверяет, что из разговоров с иностранными Заказчиками, он выяснил, что российских разработчиков считают пишущими классные вещи, но делающими это крайне медленно. Ну, разумеется, по сравнению с разработчиками из других стран. И разумеется, «классные» идёт на первом месте.

Один из методов обхода проблемы скорости разработки – использование готовой инфраструктуры для проектов. Я делал цикл статей про комплекс Redd, где продвигал использование готовой шинной инфраструктуры в среде разработки Quartus. Сначала это была честная процессорная система, потом – процессор мы изъяли, а шины – оставили.

Затем я делал пару циклов, где активно использовал данный подход. Мне приходилось дописывать только проблемно-ориентированные модули, остальное — среда разработки создавала за меня.

Есть ли что-то подобное для Lattice в частности и сцепки Yosys/NextPNR в целом? Вы не поверите! Решение не просто есть, но оно ещё и настолько кроссплатформенное, что подойдёт и для Yosys/NextPNR, и для Quartus, и для Vivado! И называется оно Litex. Итак, давайте попробуем поэкспериментировать с ним для подхода, который я уже давно продвигаю: «делаем штатную основу, а на неё нанизываем свои целевые блоки».

Читать далее

Почему проект EasyOS отказался от загрузочных образов ISO

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров8.9K

Какое-то время назад я перестал выпускать EasyOS в виде файла ISO, и с тех пор выпускаю её только как файл образа диска. Решение оказалось спорным, и я продолжаю получать письма от людей, страдающих из-за отказа от этого формата. Поэтому мне стоит опубликовать свои мысли о том, почему я сделал такой выбор. Пост не будет исчерпывающим объяснением, это просто мысли, которые приходят мне в голову…

Формат файлов ISO9660 очень стар, он появился ещё в 1988 году, и с тех пор был расширен множеством дополнений (см. страницу ISO9660 в Википедии).

Кроме того, существует «гибридный ISO», обеспечивающий загрузку с USB-флэшки, а поверх него дополнения, позволяющие загружаться на компьютерах и со старым BIOS, и с более новым UEFI (см. здесь).

Всё это значит, что файлы ISO — это мешанина изменений, появлявшихся на протяжении многих лет.
Читать дальше →

Синтезируем SystemVerilog код в OpenSource среде Yosys/NextPNR

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров5.7K

В предыдущей статье я поделился опытом работы с ПЛИС фирмы Lattice через инструменты с открытым исходным кодом Yosys и NextPNR. Как я отмечал, освоить их меня заставило не столько любопытство, сколько требования Заказчика. В том проекте у меня просто не было выбора. И та статья, скорее, была написана в помощь для быстрого старта тем, кого тоже заставят. А можно ли использовать эту сцепку для дома, для семьи? Для этого она должна быть удобной.

Как мы обсудили в комментариях к прошлой статье, в минусы этой сцепке можно записать отсутствие такого полезного инструмента, как SignalTap (Altera) или ChipScope (Xilinx). Замену этой парочке пока что удалось найти только в виде физического анализатора. Так себе замена, но хоть что-то.

Более серьёзная трудность заключалась в том, что все примеры, которые я находил, были реализованы на чистом Верилоге. А я уже не могу писать автоматы, не используя такой механизм, как enum. Меня каждый раз злит необходимость перенумеровывать состояния, если я правлю автомат по ходу разработки. Но чтобы был enum, надо пользоваться более прогрессивным стандартом языка, который уже называется SystemVerilog.

На странице Yosys  YosysHQ/yosys: Yosys Open SYnthesis Suite (github.com) описано, что данный язык ограниченно поддерживается синтезатором, и даже указана опция для его использования. А именно сказано, что команде read_verilog надо добавить ключ –sv. Но попытки найти в сети готовую инструкцию для новичков, как её активировать, я не нашёл, потому что если кто-то и пользуется этой командой, то для одного файла, а не для списка.

Наконец, я разобрался, поэтому делаю такую инструкцию, чтобы любой желающий смог быстро найти готовое решение.

Читать далее

Генераторы случайных чисел в разных ОС

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров21K

"Генерация случайных чисел слишком важна, чтобы оставлять ее на волю случая" - Роберт Р. Кавью

Как-то поздним летним вечером мне пришлось разобраться, как устроены генераторы случайных чисел в Windows и Linux. Собственно, в этой статье я попробую привести саккумулированную информацию, и преподнести её максимально простыми словами, без необходимости лезть в исходники, туториалы и статьи.

Читать далее >>>

Реализации машины в qemu

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров8K

В процессе обратной разработки прошивок иногда возникает задача по ее эмуляции, например, для фаззинг тестирования или детального изучения поведения в динамике. На практике обычно для этого хватает фреймворков avatar2, unicorn, qiling и подобных. Однако они поддерживают далеко не все платформы и имеют ряд ограничений для решения таких задач. При разработке эмулятора PLC я столкнулся с тем, что ни один фреймворк для эмуляции не поддерживал требуемую платформу.

Частично эти ограничения снимает разработка эмулятора на базе qemu, однако статей по этой тематике в сети достаточно мало, а официальная документация не содержит примеров реализации простых девайсов. В этой статье я хотел бы восполнить этот недостаток и поделиться своим небольшим опытом по реализации машины в qemu, чтобы сэкономить время начинающих разработчиков и исследователей безопасности, сталкивающихся с похожей задачей.

Читать далее

Rust 1.57.0: константный panic!, пользовательские профили в Cargo и обработка ошибок выделения памяти

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров5.5K

Команда Rust рада сообщить о выпуске новой версии — 1.57.0. Rust — это язык программирования, позволяющий каждому создавать надёжное и эффективное программное обеспечение.


Если вы установили предыдущую версию Rust средствами rustup, то для обновления до версии 1.57.0 вам достаточно выполнить следующую команду:


rustup update stable

Если у вас ещё не установлен rustup, вы можете установить его с соответствующей страницы нашего веб-сайта, а также посмотреть подробные примечания к выпуску на GitHub.


Что стабилизировано в 1.57.0


Rust 1.57 привносит panic! в константные контексты, добавляет поддержку настраиваемых профилей в Cargo и стабилизирует API, позволяющие обработать ошибки резервирования памяти.

Читать дальше →

PA — Pointer Authentication на ARMv8.3: устройство инструкций защиты

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров3.5K

Сегодня процессоры, микропроцессоры и микроконтроллеры стали неотъемлемой частью жизни. Они повсюду: смартфоны, умные часы, наушники и другие гаджеты. Однако первое стало обязательной частью каждого человека, а следовательно интерес злоумышленников к взлому или получению доступа к смартфону жертвы возрос многократно. Эта статья посвящена технологии защиты, которую компания ARM не так давно внедрила в свою архитектуру.

Читать далее

Си должен умереть

Время на прочтение21 мин
Количество просмотров112K

Язык Си - один из наиболее влиятельных языков программирования за всю историю. Он стал незаменимым инструментом разработки операционных систем, сместив с этого пьедестала языки ассемблера. Изучение Си обязательно для любого уважающего себя программиста. Этот язык любим за свою внешнюю простоту и ненавидим за беспощадность к ошибкам. Благодаря нему у нас есть ядро Linux и тысячи уязвимостей в нём же в придачу.

Попробуем понять, что же такое этот противоречивый язык Си - благословение или проклятие?

Читать далее

Рельсы веб-интеграции. REST и SOAP

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров93K

В каждой отрасли бизнеса, каждой компании, как правило, используется целый зоопарк ПО. Одни системы «из коробки» умеют взаимодействовать с «соседними» продуктами, другие же приходится дорабатывать. За десятилетия существования веба как отрасли сформировались следующие практики межсетевого взаимодействия:

В данной статье мы поговорим о веб-сервисах. Чем они отличаются от прочих способов и какие они бывают.

Читать далее

Виртуальная память как критический ресурс, или Как справиться с расстрелом из-за угла

Время на прочтение15 мин
Количество просмотров13K
Если вы сталкивались хотя бы раз, что важная задача была убита OOM killerʼом…
Заготовки к этой статье очень старые, но проблема ещё старее. Такое впечатление, что с 1980-х никто не заинтересован в её осмысленном решении, хотя жалобы на последствия, похоже, не писал только тот, кто вообще не работал с компьютером. Здесь я попытаюсь сформулировать общую картину и тот метод решения, который мне кажется способствующим хоть какому-то конструктивному решению.


(ходит птичка весело по тропинке бедствий, не предвидя от сего никаких последствий)
Читать дальше →

Другой взгляд на многопоточность

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров23K

Вот уже в который раз хочется поднять тему многопоточного программирования. Сейчас я попытаюсь донести мысль, что если посмотреть на эту тему под другим - более простым, как мне кажется, углом, то она не будет казаться такой сложной и неприступной для начинающих. В этой статье будет минимум формализма и известных (и не очень) терминов.

Читать далее

Внутренняя история внешнего расследования SoftRAM 95

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров15K


Перевод статьи Рэймонда Чена, более 25 лет участвовавшего в разработке ОС Windows, автора блога The Old New Thing, начатого им в 2003 году.

С выходом Windows 95 появилось большое количество программных продуктов, предназначенных специально для этой ОС. Много внимания в какой-то момент привлекла одна из таких программ – SoftRAM 95. На коробке значилось, что программа может «удвоить вашу память».

Оказалось, что не может.

Я встречал несколько статей, описывавших, что эта программа делала (а главное – не делала), но почти нигде авторы не углублялись в код и не описывали, как именно она работала. Поэтому я решил написать такую статью.
Читать дальше →

Ближайшие события

Экспериментируем с ПЛИС семейства ECP5 фирмы Lattice

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров10K

Когда я видел на Хабре упоминание о ПЛИС Lattice, у меня всегда возникал простой вопрос: «А зачем ещё одна ПЛИС?». Вроде всю жизнь хватало пары базовых. Но полгода назад случилось то, что сняло этот вопрос для меня. Пришёл Заказчик и сказал: «Мы делаем проект на ECP5». Против требований Заказчика не попрёшь!

А пока я осваивал работу с этим железом и пытался понять, как обосновать необходимость попробовать то же самое для остальных, мой знакомый, ныне живущий в Штатах, обрадовал новостью, что у его любимого поставщика подходит к концу запас десятых Циклонов и шестых Спартанов. В целом, через три года будет построен новый завод Intel, но что именно там будут производить, он не в курсе. И три года продержаться в любом случае, будет нужно. Короче, сейчас надо иметь возможность быстро мигрировать с одной ПЛИС на другую.

Итого, вчера делать ознакомительную статью про Lattice было рано, завтра – может быть поздно.

Сегодня я расскажу, где купить более-менее дешёвые платы для опытов, как быстро освоить Open Source среду разработки и какие готовые проекты осмотреть в первую очередь.

Читать далее

В чём опасность слабой модели памяти ARM на примере конкретного эксплоита

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров11K


Процессоры ARM приходят к нам всерьёз и надолго. Мы видим, что семейство Apple M1 в бенчмарках показывает потрясающие результаты, не хуже флагманских моделей от Intel и AMD, а кое-где и лучше их. Уже выпускаются 128-ядерные серверные ARM, которые ставят рекорды по энергоэффективности, а для серверов это очень важно.

Таким образом, ARM приходит и на десктопы, и на серверы. Но в разработке под архитектуру ARM и при работе с существующим программным обеспечением есть один нюанс. Дело в том, что программирование без блокировок (lock-free) — опасная штука, особенно на этих процессорах. Если на архитектуре x86/x64 сильная модель памяти и здесь инструкции типа store идут в процессор строго по порядку, то в архитектуре ARM это совершенно не факт. В результате частенько случается, что вполне безопасный код x86 порождает состояние гонки под ARM.
Читать дальше →

Почему книга Эндрю Таненбаума «Архитектура компьютера» вредна для образования

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров107K

Сегодня взял в руки книжку Эндрю Таненбаума "Архитектура компьютера" (последнее издание на русском языке вышло в 2018 году). Я ее пролистывал лет 10 назад, но сегодня решил пролистать снова, чтобы быть абсолютно уверенным в том что я напишу ниже. А именно: это книжка была вредна для образования. Она плодила не инженеров-проектировщиков, а потенциальных игроков для телевикторины "Что-Где-Когда?" и спорщиков-всезнаек на форумах интернета, которые могли рассуждать часами о микрокоде и джава-процессорах, нагибая собеседников своей эрудицией про очереди микроопераций (стр 291 4-го издания 2003-го года) и защелках в трактах данных (стр. 286), но при этом ничего не могли сделать своими руками.

Потому что (сначала мелкие придирки):

Передача телевизионного сигнала через HackRF

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров17K
Всем привет. На этот раз я хочу рассказать о том как можно превратить старый телевизор в монитор компьютера. Для этого требуется лишь сам телевизор, HackRF и немного софта.
Читать дальше →

Разработчик российского RISC-V ядра будет учить школьников и студентов ассемблеру RISC-V в субботу

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров8.4K

В субботу 13 ноября с 12.00 по Москве пройдет следующая сессия Сколковской школы синтеза цифровых схем, в режиме онлайн. По плану на ней должны были быть упражнения на FPGA плате с последовательностной логикой. Однако мы решили изменить план и переставить на эту дату занятие по архитектуре RISC-V. Это занятие было изначально запланировано 11 декабря. Занятие по последовательностной логике будет передвинуто на 20 ноября. Почему мы решили так сделать - см. обьяснение через три абзаца.

Занятие по RISC-V проведет проектировщик российского микропроцессорного ядра Никита Поляков из компании Syntacore. В Syntacore Никита перешел из компании МЦСТ где он проектировал процессор Эльбрус. 

Занятие будет состоять из лекции с одновременными упражнениями на симуляторе RARS. RARS моделирует процессор на уровне архитектуры (системы команд, видимых программисту), в отличие от симулятора Icarus Verilog, который мы обсуждали в предыдущей заметке и который моделирует на уровне регистровых передач / микроархитектуры (внутреннего устройства схемы процессора). Разработчику процессора нужно уметь пользоваться симуляторами обеих типов.

У RARS есть три кнопки - запустить, ассемблировать и выполнить шаг. В конце занятия вы будете уметь программировать на ассемблере, даже если раньше этого никогда не делали. В этой заметке мы расскажем, как установить симулятор и запустить простую программу на ассемблере. Потом в следующей заметке я напишу, что такого особенного есть в архитектуре RISC-V и почему мы выбрали для семинара именно ее, а не ARM, x86/64, MIPS, AVR, SPARC,  Эльбрус, Z80, 6502, PDP-11 или еще что-нибудь другое.

Читать далее

Активная конкуренция за RAM в Android

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров7.2K

Разработав инструмент для визуализации RAM и zRAM в Android, я обнаружила, что в телефонах происходит активная конкуренция за ресурсы. И если процессу понадобятся ресурсы, которые уже заняты кем-то другим, он отберет их, что может привести к критическим ситуациям и конфликтам оборудования.

Пользовались ли вы когда-нибудь такими утилитами как htop, top, vmstat? Если у вас вообще установлен Linux, то скорее всего да. И они действительно хорошо показывают статистику использования ресурсов в ОС. Я исследовала операционные системы, и мне не хватало понимания того, как реально выглядит физическое адресное пространство: какие конкретно адреса заняты, какие свободны, что происходит, если процессы запрашивают одни и те же адреса, как часто это происходит.

Была гипотеза, что в Android (и в Linux), возникает активная конкуренция за ресурсы. Спойлер из названия статьи: она подтвердилась.

Читать далее

Безопасность ПЛК: 6,7) Проверяйте таймеры, счётчики и парные входы/выходы

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров2.7K

Счётчики и таймеры написанные для программ ПЛК должны быть проверены на корректность, в том числе на обработку обратных отсчётов и значений меньше нуля.

Убедитесь, что парные сигналы не задаются одинаково. Оповещайте оператора, если состояние входов/выходов физически невозможно или недопустимо. Подумайте, как сделать парные сигналы независимыми или добавьте таймеры для переключений, которые могут нанести повреждения.

Разбираем рекомендации по безопасному программированию ПЛК, формируем список своих рекомендаций. Всех неравнодушных прошу под кат.

Читать далее

Вклад авторов