Системное программирование *

Каждый, кто программирует микроконтроллеры, наверняка знает о FreeRTOS, или по крайней мере слышал об этой операционной системе. Ребята из Amazon решили расширить возможности этой операционной системы для работы с сервисами AWS Internet of Things – так появилась Amazon FreeRTOS. Нас, разработчиков анализатора кода PVS-Studio, в почте и в комментариях под статьями попросили проверить эти проекты. Что ж, вы просили – мы сделали. Что из этого получилось – читайте далее.

До сих пор в этой серии статей мы рассматривали, какие функции предоставляет Nucleus SE. Сейчас пришло время посмотреть, как ее можно использовать в реальном приложении встраиваемого ПО.

Кажется, у меня появилась привычка писать о мощных машинах, где множество ядер простаивают из-за неправильных блокировок. Так что… Да. Опять про это.

Эта история особенно впечатляет. В самом деле, как часто у вас один поток несколько секунд крутится в цикле из семи команд, удерживая блокировку, которая останавливает работу 63 других процессоров? Это просто восхитительно, в каком-то ужасном смысле.

Вопреки распространённому мнению, у меня на самом деле нет машины с 64 логическими процессорами, и я никогда не видел этой конкретной проблемы. Но с ней столкнулся мой друг, этот ботан зацепил меня он попросил о помощи, и я решил, что проблема достаточно интересная. Он выслал трассировку ETW с достаточным количеством информации, чтобы коллективный разум в твиттере быстро решил проблему.

Когда Андрей Александреску покинул пост заместителя руководителя отдела языка программирования D, меня попросили взять на себя эту роль в будущем. Нет необходимости говорить об этом, но я все равно скажу, что эта шапка на меня великовата.
Я все еще вхожу в свою новую роль в обществе и выясняю, как я хочу действовать и что это вообще такое. Этот процесс происходит не в вакууме, так как Уолтер тоже с нами.

На форумах D меня попросили написать в блоге о моих «мечтах и дальнейших шагах для D», так вот результат. Что бы я хотел, чтобы стало с D в ближайшем будущем:

Рабочая группа rustup рада сообщить о выпуске новой версии, 1.20.0. Rustup — рекомендуемая утилита для установки Rust, языка программирования, позволяющего каждому создавать надёжное и эффективное программное обеспечение.

Если у вас уже установлен rustup, то для обновления до версии 1.20.0 вам достаточно выполнить следующую команду:

rustup self update

Также rustup автоматически обновляется после обычного обновления набора инструментов:

rustup update

Если у вас ещё не установлен rustup, вы можете установить его с соответствующей страницы нашего веб-сайта.

Что нового в rustup 1.20.0

Изюминками данного выпуска являются поддержка профилей, возможность получить последний доступный nightly выпуск, имеющий все необходимые вам компоненты, и улучшения в команде rustup doc. Вы также можете посмотреть список изменений, чтобы узнать обо всех изменениях, включённых в этот выпуск.

Однажды, на одном интервью меня спросили, что ты будешь делать, если обнаружишь неработающий сервис из-за того, что на диске закончилось место?

Конечно же я ответил, что посмотрю, чем занято это место и если возможно, то почищу место.
Тогда интервьюер спросил, а что если на разделе нет свободного места, но и файлов, которые бы занимали все место, ты тоже не видишь?

На это я сказал, что всегда можно посмотреть открытые файл дескрипторы, например командой lsof и понять какое приложение заняло все доступное место, а дальше можно действовать по обстоятельствам, в зависимости от того, нужны ли данные.

Интервьюер прервал меня на последнем слове, дополнив свой вопрос: «Предположим, что данные нам не нужны, это просто дебаг лог, но приложение не работает из-за того, что не может записать дебаг»?

«окей», — ответил я, «мы можем выключить дебаг в конфиге приложения и перезапустить его».
Интервьюер возразил: «Нет, приложение мы перезапустить не можем, у нас в памяти все еще хранятся важные данные, а к самому сервису подключены важные клиенты, которых мы не можем заставлять переподключаться заново».

«ну хорошо», сказал я, «если мы не можем перезапускать приложение и данные нам не важны, то мы можем просто очистить этот открытый файл через файл дескриптор, даже если мы его не видим в команде ls на файловой системе».

Интервьюер остался доволен, а я нет.

Тогда я подумал, почему человек, проверяющий мои знания, не копает глубже? А что, если данные все-таки важны? Что если мы не можем перезапускать процесс, и при этом этот процесс пишет на файловую систему в раздел, на котором нет свободного места? Что если мы не можем потерять не только уже записанные данные, но и те данные, что этот процесс пишет или пытается записать?

До сих пор мы рассматривали тему, как повысить быстродействие системы, применяя какие-то интенсивные методы. Но на самом деле, есть методы и экстенсивные. Сейчас мы работаем на тактовой частоте 50 МГц, что связано с использованием компонента из набора для университетской программы (а без него невозможно тактировать SDRAM, которая требует, чтобы тактовые импульсы, идущие на микросхему, были сдвинуты относительно основных). Когда я вводил этот компонент в игру, то предупреждал, что данное решение — временное. Тогда я вываливал на читателя такое количество новой информации, что любое лишнее занудство могло привести к восклицанию: «Да ну эти ПЛИС, тут всё так сложно!». Сейчас мы уже легко и непринуждённо конструируем процессорные системы, уже всё страшное позади. Пришла пора разобраться, как можно сделать свой компонент, который позволяет повысить тактовую частоту как процессора, так и подключённой к нему периферии.

Вторая часть интервью с завкафедрой системного программирования Матмеха СПбГУ, доктором физмат наук, профессором, президентом компании «Ланит-Терком». Андрей Николаевич Терехов рассказал о создании кафедры матобеспечения ЭВМ и своих многочисленных учениках, языке PADLA, работе ассенизатора и технике бега в мешках.

Примечание от переводчика: Rust относительно молодой язык программирования, и на этом этапе развития всегда интересны примеры практического применения. Известно, что Intel, Dropbox, Amazon, Facebook, Google и другие используют Rust в своих проектах. Про применение Rust в проекте от Microsoft было известно, но подробностей не было, и это вероятно первая официальная публикация про применение Rust в компании Microsoft. (технические детали по самому продукту приводятся «как есть», подробности уточняйте на сайте компании)

Azure IoT Edge — это кроссплатформенный программный проект с открытым исходным кодом, созданный группой разработчиков Azure IoT в Microsoft. Azure IoT Edge — “это служба Интернета вещей на основе Центра Интернета вещей. Эта служба предназначена для клиентов, которым необходимо анализировать данные не в облаке, а на пограничных устройствах. В результате перемещения части рабочей нагрузки в пограничную область устройства тратят меньше времени на отправку сообщений в облако и быстрее реагируют на события.” [взято из официальной русскоязычной документации (1) — прим. переводчика]

В этом посте объясняются некоторые причины, по которым мы выбрали Rust в качестве языка программирования для реализации компонента Security Daemon в продукте.

Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи "Learning Parser Combinators With Rust".

Эта статья учит основам комбинаторных парсеров людей, которые уже знакомы с Rust. Предполагается, что никаких других знаний не требуется, а всё, что не имеет прямого отношения к Rust, а также некоторые неожиданные аспекты его использования, будут объяснены. Эта статья не поможет вам выучить Rust, если вы его ещё не знаете, и в этом случае, вы, вероятнее всего, не поймёте комбинаторные парсеры хорошо. Если вы хотите изучить Rust, я рекомендую книгу "Язык программирования Rust".

Команда разработчиков Rust рада сообщить о выпуске новой версии, 1.38.0. 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 1.38.0 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.

Что вошло в стабильную версию?

Изюминка данного выпуска — конвейерная компиляция.

В прошлой статье мы выяснили, что кэш — это безусловно полезная штука, но применительно к контроллерной логике он иногда создаёт трудности. В частности, он вносит непредсказуемость длительности импульсов либо иных задержек при программном формировании временных диаграмм. Ну, и в «общепрограммистском» плане, неудачное расположение функции может свести выигрыш от кэша на нет, постоянно провоцируя его перезагрузку из медленной памяти. Я упоминал, что 15 лет назад мы вынуждены были делать специальный препроцессор, который устранял возникающие проблемы для процессора SPARC-8, и обещал, что расскажу, как легко устранить подобные трудности при разработке для синтезированного процессора Nios II, рекомендуемого для использования в комплексе Redd. Пришла пора выполнить обещание.

В этой статье я расскажу на примере эволюции своего проекта историю перехода и видение контрактного программирования.

Сначала хотел назвать статью — «Контрактное программирование», постольку поскольку используемый подход заключается в разделении всей бизнес-логики на дата-контракты и сервис-клиенты использующие эти контракты и взаимодействующие друг с другом через эти структуры данных, таким образом, что одна и та же структура успешно обрабатывается в разных сервисах.

Что-то я буду описывать своим языком.

Пришло время написать первую отдельную программу для нашего ядра — оболочку. Она будет храниться отдельным .elf файлом и запускаться init процессом при старте ядра.

Это последняя статья из цикла по разработке своей операционной системы.

В предыдущей статье мы ввели многозадачность. Сегодня пришло время рассмотреть тему драйверов символьных устройств.

Конкретно сегодня мы напишем драйвер терминала, механизм отложенной обработки прерываний, рассмотрим тему обработчиков верхних и нижних половин прерываний.

Начнем с создания структуры устройства, затем введем базовую поддержку файлового ввода-вывода, рассмотрим структуру io_buf и функции для работы с файлами из stdio.h.

Завкафедрой системного программирования Матмеха СПбГУ, профессор, доктор физмат наук, президент компании «Ланит-Терком» Андрей Николаевич Терехов — о том, как делал первый в СССР транслятор языков Алгол 68 и Ада, о силе обкома КПСС и рождении «Самсона», который никогда не ломался.

В предыдущей статье мы научились работать с виртуальным адресным пространством. Сегодня мы добавим поддержку многозадачности.

В предыдущей статье мы рассмотрели основы работы в защищенном режиме IA-32. Сегодня пришла пора научиться работать с виртуальным адресным пространством.

В первой статье цикла я активно продвигал идею, что разработка кода под Redd вторична, а первичен основной проект. Redd — вспомогательный инструмент, так что тратить на него уйму времени неправильно. То есть разработка под него должна идти быстро. Но это совсем не значит, что получившиеся программы должны быть неоптимальны. Собственно, если их совсем не оптимизировать, то просто мощности аппаратуры не хватит, чтобы реализовать нужную тестовую систему. Поэтому процесс, как я и сказал, должен быть быстрым и непринуждённым, но вот некоторые принципы оптимизации разработчик должен всегда держать в уме.



Про оптимизацию изданы толстые книжки. Часть этих книжек полезна, часть уже устарела, так как описанные в них принципы давно перекочевали на этап автоматической оптимизации при сборке кода… Но существуют некоторые вещи, которые не имеют никакой ценности при разработке обычных программ под обычные процессоры, поэтому в типовых книжках обычно не описывается. Их мы сейчас и начнём рассматривать.

О чем эта статья

Продолжаем цикл статей о ShIoTiny — визуально программируемом контроллере на базе чипа ESP8266.

В этот статье рассказано о часах реального времени в контроллере ShIoTiny, синхронизации времени и использовании узлов работы с часами.

Сайт проекта ShIoTiny

Предыдущие статьи серии.

ShIoTiny: малая автоматизация, интернет вещей или «за полгода до отпуска»

ShIoTiny: узлы, связи и события или особенности рисования программ

ShIoTiny: вентиляция влажного помещения (проект-пример)

ShIoTiny и окружающий мир: подключение датчиков к бинарным входам, дребезг контактов и другие вопросы

ShIoTiny и окружающий мир: аналоговые датчики или АЦП для самых маленьких

Бинарные прошивки, схема контроллера и документация