В связи с отрицательными отзывами пробной статьи «Разработка микроядерной Unix подобной OC — планировщик» я решил перезапустить серию статей с учетом некоторых замечаний. Теперь, осознав свою целевую аудиторию, я смог сместить фокус с подобных себе на тех кому это действительно нужно.

.NET – управляемая среда выполнения. Это означает, что в ней представлены высокоуровневые функции, которые управляют вашей программой за вас (из Introduction to the Common Language Runtime (CLR), 2007 г.):

Среда выполнения предусматривает множество функций, поэтому их удобно разделить по следующим категориям:

1. Основные функции, которые влияют на устройство других. К ним относятся:
   1. сборка мусора;
   2. обеспечение безопасности доступа к памяти и безопасности системы типов;
   3. высокоуровневая поддержка языков программирования.
2. Дополнительные функции– работают на базе основных. Многие полезные программы обходятся без них. К таким функциям относятся:
   1. изолирование приложений с помощью AppDomains;
   2. защита приложений и изолирование в песочнице.
3. Другие функции – нужны всем средам выполнения, но при этом они не используют основные функции CLR. Такие функции отражают стремление создать полноценную среду программирования. К ним относятся:
   
   1. управление версиями;
   2. отладка/профилирование;
   3. обеспечение взаимодействия.

Видно, что хотя отладка и профилирование не являются основными или дополнительными функциями, они находятся в списке из-за ‘стремления создать полноценную среду программирования’.

Основным требованием при разработке Nucleus SE была высокая степень совместимости с главным ОСРВ-продуктом Mentor – Nucleus RTOS. Nucleus SE поддерживает определенную часть функционала Nucleus RTOS, о чем много раз говорилось в предыдущих статьях, однако в этой статье я постараюсь собрать все ключевые отличия в одном месте. Данная статья задумывалась как краткий справочник для всех, кто собирается переходить с одного ядра на другое, либо находится в процессе выбора ядра для определенного проекта.



Помимо ограниченного или упрощенного функционала, по сравнению с Nucleus RTOS, Nucleus SE также разрабатывалась с упором на максимально эффективное использование памяти с широкими возможностями пользовательской настройки. Важной частью такого подхода является масштабируемость. Многие особенности функционала ядра могут быть активированы или отключены по необходимости. Очевидно, отключение функционала в конкретной реализации увеличивает ее несовместимость с Nucleus RTOS.

В Nucleus RTOS система может быть создана с неопределенным количеством объектов ядра, единственным ограничением здесь выступает количество доступных ресурсов (то есть памяти). Nucleus SE имеет ограничение в шестнадцать объектов каждого типа; система может иметь от одной до шестнадцати задач и от нуля до шестнадцати объектов каждого типа (почтовые ящики, очереди и т.д.). Несмотря на то, что этот лимит может быть увеличен, потребуются значительные усилия, так как в Nucleus SE широко используется возможность хранения индекса объекта в полубайте (четыре бита). Кроме того, при более чем шестнадцати задачах планировщик приоритетов (Priority), скорее всего, станет очень неэффективным. Приложение, функционал которого серьезно страдает от данных ограничений, не подходит для Nucleus SE, в данном случае Nucleus RTOS является гораздо более подходящим выбором.

Некоторое время назад мы анонсировали публичный релиз и открыли под лицензией MIT исходный код LuaVela – реализации Lua 5.1, основанной на LuaJIT 2.0. Мы начали работать над ним в 2015 году, и к началу 2017 года его использовали в более чем 95% проектов компании. Сейчас хочется оглянуться на пройденный путь. Какие обстоятельства подтолкнули нас к разработке собственной реализации языка программирования? С какими проблемами мы столкнулись и как их решали? Чем LuaVela отличается от остальных форков LuaJIT?

При отладке обычных программ, точки останова можно ставить почти везде и в достаточно больших количествах. Увы. Когда программа исполняется на контроллере, это правило не действует. Если идёт участок, в котором формируется временная диаграмма, то остановка всё испортит. А проход на низкой и на высокой частоте — это не одно и то же. Граничные условия — бич разработчиков. Или, скажем, шина USB. В NIOS II я с нею не работал, но на STM32 — это ужас. И хочется что-то посмотреть, и при остановке словишь таймаут. В общем, очень часто, несмотря на наличие передовой JTAG отладки, поведение программы в критичных по времени участках покрыто мраком. Как было бы здорово хотя бы после исполнения поглядеть, по какой цепочке прошла программа, какие ветвления сработали, а какие нет!

Ещё важнее знать историю развития исключений. На NIOS II мне этого делать не доводилось, а вот на Cyclone V SoC в ядре ARM — вполне. При отладке всё работает, а стартуешь программу из ПЗУ — получаешь исключение. Как в него вошли — видно, а какое развитие ситуации привело к этому — нет. Трассировка же срывает все покровы.

После того, как вы прочитали базовые шаги по написанию Hello World ядра из цикла имеющихся на Хабре статей, самое время приступить к серьезной разработке самых базовых инструментов: аллокатора кучи и планировщика.

Важно:
1. Эта серия уроков для новичков. Цель — сформировать целостную картину мира. Очень долго у меня в голове была теория Таненбаума и я не мог ее связать с практикой. Тем у кого то же самое — посвящаю эту статью.
2. Код самый простой и тупой, но максимально понятный. Моя цель дать вам понимание чтобы вы смогли написать свое ядро, гораздо более крутое чем это.
3. Репо опубликую как только посчитаю его готовым для широкого круга. Я пишу небольшую часть, отлаживаю, и снимаю видеоурок. У меня нет готового продукта.

Честно говоря я долго думал стоит ли начинать писать статьи и делать видеоуроки на столь изьезженную тему. Но страсть к системному программированию и отсутствие структурированной информации на русском языке все же подтолкнули меня на этот эксперимент. Посему, если труд мой окажется востребованным, статьи планирую выпускать не реже чем раз в месяц и не чаще чем раз в неделю.

1. Стоимость этикетировочной машины для весовой продукции сопоставима со стоимостью проекта внедрения MES-системы. Для простоты, пусть и то, и другое, будет стоить 7 млн. рублей.

Заглянуть «под капот» кода или посмотреть на внутреннее устройство CLR можно с помощью множества инструментов. Этот пост родился из твита, и я должен поблагодарить всех, кто помог составить список подходящих инструментов. Если я пропустил какие-то из них, напишите в комментариях.

Во-первых, я должен упомянуть, что хороший отладчик уже присутствует в Visual Studio и VSCode. Также существует множество хороших (коммерческих) профилировщиков .NET и инструментов мониторинга приложений, на которые стоит взглянуть. Например, недавно я попробовал поработать с Codetrack и был впечатлён его возможностями.

Однако оставшийся пост посвящён инструментам для выполнения отдельных задач, которые позволят лучше понять, что происходит. Все инструменты имеют открытый исходный код.

Предисловие

Я несколько раз в своих комментариях ссылался на книгу Эндрю Таненбаума «Operating Systems Design and Implementation» на ее первое издание и на то, как в ней представлен язык Си. И эти комментарии всегда вызывали интерес. Я решил, что пришло время опубликовать перевод этого введения в язык Си. Оно по-прежнему актуально. Хотя наверняка найдутся и те, кто не слышал о языке программировании PL/1, а может даже и об операционной системе Minix.

Это описание интересно также и с исторической точки зрения и для понимания того, как далеко ушел язык Си с момента своего рождения и IT-отрасль в целом.

Обработка ошибок – не самая распространенная вещь для операционных систем, предназначенных для приложений встраиваемых систем. Это является неизбежным результатом ограниченных ресурсов, поскольку все встраиваемые системы имеют те или иные ограничения. И лишь небольшое количество таких систем имеет возможность вести себя как настольные системы, то есть предлагать пользователю возможность выбора действий в случае возникновения исключительных событий.

В Nucleus SE, в целом, существуют три типа проверки ошибок:

• средства для проверки работоспособности выбранной конфигурации, чтобы убедиться, что выбранные параметры не приводят к возникновению ошибок;
• опционально включаемый код для проверки поведения времени выполнения;
• определенные функции API, способствующие разработке более надежного кода.

Все это будет рассмотрено в данной статье, вместе с некоторыми идеями, касающимися диагностики силами пользователя.

Aarch64 — это 64-битная архитектура от ARM (иногда её называют arm64). В этой статье я расскажу, чем она отличается от "обычных" (32-битных) ARM и насколько сложно портировать на него свою систему.

Эта статья — не детальный гайд, скорее обзор тех модулей системы, которые придётся переделать, и насколько сильно архитектура в целом отличается от обычных 32-битных ARM-ов; всё это по моему личному опыту портирования Embox на эту архитектуру. Для непосредственного портирования конкретной системы так или иначе придётся разбираться с документацией, в конце статьи я оставил ссылки на некоторые документы, которые могут оказаться полезны.

В предыдущих статьях мы уже познакомились с шиной Avalon-MM, где MM означает Memory Mapped, то есть проецируемая на память. Эта шина вполне себе универсальная. К ней может быть подключено несколько ведущих (Master) и несколько ведомых (Slave) устройств. Мы уже подключали сразу два ведущих устройства (Instruction Master и Data Master), потому что у процессора NIOS II гарвардская архитектура, так что шины команд и данных у него разные, но многие авторы для упрощения разработки ПО снаружи подключают их к одной и той же общей шине.

Если какой-то блок на шине имеет функциональность прямого доступа к памяти (DMA), то он также будет содержать ведущее устройство для шины.

Собственно, на этом факте (много ведущих, много ведомых) и основано главное неудобство данной шины. Когда мы проектировали своё ведомое устройство, нам приходилось декодировать адрес. Когда же мне доводилось делать своего ведущего, возни с арбитражем было существенно больше. А ведь красной нитью через весь цикл статей идёт утверждение, что разработка под Redd — вспомогательная часть проекта, она не должна требовать слишком много трудозатрат. И если можно освободиться от рутины, мы должны от неё освободиться.

Под катом представлен перевод презентации "The Windows Notification Facility: The Most Undocumented Kernel Attack Surface Yet", представленной Alex Ionescu и Gabrielle Viala на конференции BlackHat 2018.

У любой операционной системы есть определенный механизм запуска. Принцип работы этого механизма у каждой системы свой. Обычно говорят, что система загружается (англ. boot), это сокращение от «bootstrap», которое отсылает к выражению «pull oneself over a fence by one’s bootstraps» (перебраться через ограду, потянув себя за ремешки на обуви), что примерно описывает, как система самостоятельно переходит из состояния, в котором память заполнена пустотой (прим. переводчика: если совсем точно, то мусором) к стабильному выполнению программ. Традиционно в память загружается небольшая часть программы, она может храниться в ПЗУ. В прошлом она могла вводиться при помощи переключателей на передней панели компьютера. Этот начальный загрузчик считывал более сложную программу загрузки, которая уже загружала операционную систему. Сегодня настольный компьютер загружается следующим образом: код в BIOS ищет устройства (жесткие диски, CD-ROM, USB-флешки), с которых можно загрузиться, после чего загружается операционная система.

ОС для встраиваемых систем также может инициализироваться подобным образом. И в самом деле, встраиваемые операционные системы, разработанные на основе настольных операционных систем, так и загружаются. Но в большинстве «классических» ОСРВ используется гораздо более простой (а, следовательно, более быстрый) способ.

Несмотря на мой статус и очевидную предвзятость как одного из создателей D, я постараюсь отвечать откровенно; Я следовал путям Go и Rust, и я абсолютно точно знаю, где стирают грязное белье в D. Я поощряю людей на аналогичных позициях в сообществах Rust и Go чтобы и они делились своим мнением. Так вот.

Для начала, где то в вопросе должен фигурировать и C++. Должен ли он быть заменен вместе с С, или же он один из кандидатов на замещение С, но в любом случае С++ это ключевой элемент уравнения. Это ближайший язык к С и очевидный шаг вперед. Учитывая возраст С++, я в дальнейшем полагаю в этом вопросе что С++ вместе с С является целью для замены.

Судя по комментам habr.com/ru/post/460831/#comment_20416435 в соседнем посте и развернувшейся там дискуссии, на Хабре не помешает статья, как правильно передавать аргументы в конструктор или сеттер. На StackOverflow подобного материала полно, но тут что-то я не припомню.

Потому что пример в той статье полностью корректен, и автор статьи абсолютно прав. Вот этот пример:

// Хорошо.
struct person {
  person(std::string first_name, std::string last_name)
    : first_name{std::move(first_name)} // верно
    , last_name{std::move(last_name)} // std::move здесь СУЩЕСТВЕНЕН!
  {}
private:
  std::string first_name;
  std::string last_name;
};

Такой код позволяет покрыть все (ну ладно, почти все) возможные варианты использования класса:

Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи "Pointers Are Complicated, or: What's in a Byte?" авторства Ralf Jung.

Этим летом я снова работаю над Rust фуллтайм, и я снова буду работать (помимо прочих вещей) над "моделью памяти" для Rust/MIR. Однако, прежде чем я заговорю о своих идеях, я наконец должен развеять миф, что "указатели просты: они являются просто числами". Обе части этого утверждения ошибочны, по крайней мере в языках с небезопасными фичами, таких как Rust или C: указатели нельзя назвать ни простыми, ни (обычными) числами.

Я бы также хотел обсудить часть модели памяти, которую необходимо затронуть, прежде чем мы можем говорить о более сложных частях: в какой форме данные хранятся в памяти? Память состоит из байтов, минимальных адресуемых единиц и наименьших элементов, к которым можно получить доступ (по крайней мере на большинстве платформ), но каковы возможные значения байта? Опять же, оказывается, что "это просто 8-битное число" не подходит в качестве ответа.

Панель дополнительных инструментов для мониторинга и исследования ошибок приложений и интеграицонных решений на платформе данных InterSystems IRIS, интеграционной платформе Ensemble и СУБД Caché, или история еще одного велосипеда.

В этой статье я хочу рассказать о приложении, которым, наряду со стандартными средствами администрирования, пользуюсь ежедневно при мониторинге приложений и интеграционных решений на платформе InterSystems IRIS и нахождении ошибок при их возникновении.
Решение включает просмотр и редактирование глобальных массивов, выполнение запросов (включая JDBC / ODBC), отправка результатов поиска по электронной почте в виде архивированных XLS-файлов. Просмотр объектов классов с возможностью редактирования. Несколько простых графиков по протоколам системы.

Это CSP-приложение, на основе jQuery-UI, chart.js, jsgrid.js
Если интересно, то прошу под кат и в репозиторий.

Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи "Perils of Constructors" автора Aleksey Kladov.

Один из моих любимых постов из блогов о Rust — Things Rust Shipped Without авторства Graydon Hoare. Для меня отсутствие в языке любой фичи, способной выстрелить в ногу, обычно важнее выразительности. В этом слегка философском эссе я хочу поговорить о моей особенно любимой фиче, отсутствующей в Rust — о конструкторах.

Что такое конструктор?

Конструкторы обычно используются в ОО языках. Задача конструктора — полностью инициализировать объект, прежде чем остальной мир увидит его. На первый взгляд, это кажется действительно хорошей идеей:

1. Вы устанавливаете инварианты в конструкторе.
2. Каждый метод заботится о сохранении инвариантов.
3. Вместе эти два свойства значат, что можно думать об объектах как об инвариантах, а не как о конкретных внутренних состояниях.

Конструктор здесь играет роль индукционной базы, будучи единственным способом создать новый объект.

К сожалению, в этих рассуждениях есть дыра: сам конструктор наблюдает объект в незаконченном состоянии, что и создает множество проблем.

Практически все нетривиальные программы выделяют и используют динамическую память. Делать это корректно становится все более важным, поскольку программы становятся все более сложными, а ошибки еще более дорогостоящими.

Типичными проблемами являются:

1. утечки памяти (не освобождение более не используемой памяти)
2. двойное освобождение (высвобождение памяти более одного раза)
3. использование после освобождения (использование указателя на память, ранее уже освобождённую)

Задача заключается в том, чтобы отслеживать указатели, ответственные за освобождение памяти (т.е.владеющие памятью), и отличать указатели, которые просто указывают на участок памяти, контролировать где они находятся, и которые из них активны (в области видимости).