Мне периодически приходится объяснять разным людям некоторые аспекты архитектуры Intel® IA-32, в том числе замысловатость системы адресации данных в памяти, которая, похоже, реализовала почти все когда-то придуманные идеи. Я решил оформить развёрнутый ответ в этой статье. Надеюсь, что он будет полезен ещё кому-нибудь.
При исполнении машинных инструкций считываются и записываются данные, которые могут находиться в нескольких местах: в регистрах самого процессора, в виде констант, закодированных в инструкции, а также в оперативной памяти. Если данные находятся в памяти, то их положение определяется некоторым числом — адресом. По ряду причин, которые, я надеюсь, станут понятными в процессе чтения этой статьи, исходный адрес, закодированный в инструкции, проходит через несколько преобразований.



На рисунке — сегментация и страничное преобразование адреса, как они выглядели 27 лет назад. Иллюстрация из Intel 80386 Programmers's Reference Manual 1986 года. Забавно, что в описании рисунка есть аж две опечатки: «80306 Addressing Machanism». В наше время адрес подвергается более сложным преобразованиям, а иллюстрации больше не делают в псевдографике.

Базовым адресом по умолчанию для DLL является 0x10000000, но для исполняемых файлов это 0x00400000. Почему именно такое особое значение для EXE? Что такого особенного в 4 мегабайтах?

Это имеет отношение к размеру адресного пространства, отображаемого одной таблицей страниц в архитектуре x86, и такую конструкцию выбрали в 1987 году.

Единственным техническим требованием для базового адреса EXE является кратность 64 КБ. Но некоторые варианты базового адреса лучше, чем другие.

Цель выбора базового адреса состоит в минимизации вероятности, что модули будут перемещены. Это означает, что следует предотвратить столкновение 1) с другими объектами, которые уже в адресном пространстве (что и вызовет перемещение); 2) а также с объектами, которые могут появиться в адресном пространстве позже (форсируя их перемещение). Для исполняемых файлов избегать конфликта с объектами, которые могут появиться позже, означает уход из района адресного пространства, который может быть заполнен библиотеками DLL. Поскольку сама операционная система помещает файлы DLL в старшие адреса и базовым адресом по умолчанию для несистемных DLL является 0x10000000, то базовый адрес для EXE должен быть где-то младше 0x10000000, и чем младше, тем больше места останется до того, как вы начнёте конфликтовать с библиотеками. Но насколько низко нужно заходить?

Полное оригинальное название статьи: «Why your first FizzBuzz implementation may not work: an exploration into some initially surprising but great parts of Rust (though you still might not like them)»

tl;dr;-версия: На первый взгляд некоторые аспекты Rust могут показаться странными и даже неудобными, однако, они оказываются весьма удачными для языка, который позиционируется как системный. Концепции владения (ownership) и времени жизни (lifetime) позволяют привнести в язык сильные статические гарантии и сделать программы на нём эффективными и безопасными, как по памяти, так и по времени.

Лицензия: CC-BY, автор Chris Morgan.

Почему ваша первая реализация FizzBuzz может не работать: исследование некоторых особенностей Rust, которые изначально шокируют, но в действительности являются его лучшими сторонами (хотя они всё равно могут вам не понравиться)

FizzBuzz предполагается как простое задание для новичка, но в Rust присутствуют несколько подводных камней, о которых лучше знать. Эти подводные камни не являются проблемами Rust, а, скорее, отличиями от того, с чем знакомо большиство программистов, ограничениями, которые на первый взгляд могут показаться очень жёсткими, но в действительности дают громадные преимущества за малой ценой.

Rust это «подвижная мишень», тем не менее, язык становится стабильней. Код из статьи работает с версией 0.12. Если что-то сломается, пожалуйста, свяжитесь со мной. Касательно кода на Python, он будет работать как в двойке, так и в тройке.

В предыдущей статье я рассказал об Intel VT-x и расширениях данной технологии для увеличения эффективности виртуализации. В этой статье я расскажу о том, что предлагается тем, кому готов сделать ещё один шаг: запускать ВМ внутри ВМ — вложенная виртуализация.


^{Источник изображения}

Здравствуйте, уважаемые читатели Хабра.
После небольшого перерыва я продолжаю публикацию моих заметок (первая, вторая) о разработке и отладке компонентов UEFI на открытой аппаратной платформе Intel Galileo. В третьей части речь пойдет от подключении JTAG-отладчика на базе FT2232H к Galileo и о настройке отладочного окружения для нее.

Классической тестовой программой для большинства программистов на системах, имеющих хоть какой-то дисплей, является Hello World. Такая традиция была введена Керниганом и Ритчи в 1978 году.

Для микроконтроллеров аналогичным примером уже давно стала программа, которая мигает светодиодом. В этой статье я покажу результат эксперимента по максимальному сокращению такой программы на примере контроллера ATTiny15 фирмы Атмел.



UPD: В комментариях привели ссылку на рекордное решение в 12 байт. Браво!
UPD2: Путем насилия над контролером, удалось выиграть еще 2 байта.
UPD3: И еще одно решение, с еще большим насилием над контроллером.
UPD4: Еще один вариант — в одну инструкцию (но исполняется при этом вся память программ), как и в вариантах 2 и 3.
UPD5: Вариант с использованием возможности выдать тактовый генератор на один из пинов контроллера, при помощи FUSE-бита

Большинство разработчиков воспринимают сборку мусора (garbage collection) как нечто само собой разумеющееся. Это стандартный процесс, который периодически освобождает память, удаляя ненужные объекты. А вот американский программист Кен Фокс (Ken Fox) захотел досконально разобраться и заглянуть «под капот» современных сборщиков мусора.

Кен «поигрался» с пятью разными алгоритмами сборки мусора и опубликовал маленькие анимации, которые наглядно демонстрируют их работу.

Анимации большего размера выложены на github.com/kenfox/gc-viz.

Не то, чтобы однажды утром мы проснулись и подумали, а почему бы не создать софт, который позволит управлять большими потоками нормативно-правовой и нормативно-технической документации. Нет, поверьте, с такими мыслями не просыпаются. Особенно, когда на дворе девяностые и вся надежда только на два арендованных компьютера, да на группу энтузиастов, состоящую из 10 человек. Скорее, наши программные разработки стали ответом на реальную потребность времени. Сейчас профессиональными справочными системами «Кодекс» и «Техэксперт» пользуются более 200 тысяч пользователей по всей стране, а 23 года назад никто из нас и представить себе не мог, что из этого всего получится.

В честь нашего первого поста на Хабре хотим поделиться с вами парочкой фотографий из «семейного» архива и рассказать о том, как мы развивались вместе с отечественными ИТ.

В предыдущей части я рассказал о трёх режимах IA-32: защищённом, VM86 и SMM. Хотя их и не принято связывать с виртуализацией, они служат для создания изолированных окружений для программ, исполняемых на процессоре. В этой статье я опишу «настоящую» технологию виртуализации Intel VT-x. Я хочу показать, как теория эффективной виртуализации проявляется в каждом аспекте её практической реализации.



На КДПВ: Запущенная под управлением Ubuntu Linux программа Oracle VirtualBox, в которой запущена операционная система MS Windows XP, в которой исполняется симулятор Bochs, в котором запущена операционная система FreeDOS, в котором запущен симулятор MYZ80 для процессора Z80, в котором загружена операционная система CP/M (в полноэкранном режиме).

Я являюсь участником проекта по разработке ОСРВ Embox для встроенных систем. Чаще всего ОС для встроенных систем поддерживает множество аппаратных платформ, и мы не исключение. Также в проекте имеется множество сервисов и библиотек: ssh, telnet, Qt и т.д. Все эти сервисы и библиотеки хотелось бы иметь в рабочем состоянии на различных платформах.

Я хорошо помню то время, когда именно мне приходилось поддерживать в рабочем состоянии Qt. Это был ужас! Вот я пришел днем на работу, что-то опять сломано. Начинаю разбираться. Оказывается, что кто-то пофиксил багу в сетевом стеке и теперь Qt не может создать сокет. Короче говоря, Qt ломалось практически ежедневно и по самым неожиданным причинам.

Естественно, напрашивалось решение внедрить в проект некоторое автоматизированное тестирование различных сервисов. В чем же проблема сделать сервер, который будет все это тестировать?

Основная проблема заключается в специфике встроенных систем. А именно, в отличие от систем общего назначения, тестам приходится выполняться в среде со специфической аппаратной поддержкой. Например, у них мало памяти, и поставить средство интеграционного тестирования внутрь такой железки не представляется возможным. То есть нужно тестировать «снаружи». Итак, давайте ближе к делу.

Классическая теория эффективной виртуализации и обзор состояния индустрии в целом описаны в моей предыдущей публикации. В этой статье речь пойдёт о поддержке виртуализации в широком смысле в архитектуре Intel IA-32.


^{Черепаха на спине черепахи на спине черепахи на спине… — космологическая теория, которой придерживаются создатели виртуальных машин.}

Эта статья — нулевая в небольшой серии о технологиях Intel, помогающих представить компьютер не тем, чем он в реальности является, для программ (в т.ч. операционных систем, BIOS и прошивок), на нём запущенных.
В ней не будет говориться о настройке конкретных VMM, прозрачной миграции виртуальных машин, создании невидимых руткитов и многих других интереснейших вещах, произрастающих из этой фрактальной и потому неисчерпаемой темы. Мой взгляд будет с позиции системного программиста, занимающегося разработкой операционных систем и firmware или мониторов виртуальных машин и симуляторов, а также всех им сочувствующих.

Перехват функций ядра является базовым методом, позволяющим переопределять/дополнять различные его механизмы. Исходя из того, что ядро Linux почти полностью написано на языке C, за исключением небольших архитектурно-зависимых частей, можно утверждать, что для осуществления встраивания в большинство из компонентов ядра достаточно иметь возможность перехвата соответствующих функций.

Данная статья является продолжением анонсированного ранее цикла, посвящённого частным вопросам реализации наложенных средств защиты и, в частности, встраиванию в программные системы.

Здравствуйте, уважаемые хабровчане.
Опрос в первой части показал, что тема разработки UEFI-драйверов достаточно интересна сообществу, поэтому я приступаю к написанию дальнейших частей этого цикла. В этой речь пойдет о подготовке платы Intel Galileo к работе, необходимом и желательном железе и ПО, сборке и установке BSP. В результате получится недорогая аппаратная платформа, пригодная для аппаратной отладки UEFI-драйверов и доступная любому энтузиасту.

Здравствуйте, уважаемые хабрачитатели.

Многим из вас может быть интересна тема разработки и отладки кода UEFI-драйверов и приложений, которая пока еще недостаточно широко освещена в сети, но к которой мне посчастливилось иметь непосредственное отношение.

В связи с этим я планирую написать цикл статей о разработке и отладке UEFI-драйверов на аппаратной платформе Intel Galileo Gen 1, т.к. эта платформа обладает, на мой взгляд, наилучшим соотношением цена/качество для вышеуказанной задачи.

Первая часть статьи является вводной, в ней я расскажу о стандарте UEFI, проекте TianoCore и его недостатках, o внезапном решении Intel и их плате Galileo, о причинах выбора именно этой аппаратной платформы в качестве базовой и о планах на следующие части.

На днях ко мне в руки попала EBV SoCrates Evaluation Board. В двух словах — это плата с SoC от фирмы Altera, на борту которой есть двухъядерный ARM и FPGA Cyclone V.

ARM и FPGA на одном чипе — это должно быть очень интересно! Но для начала всё это добро нужно «поднять».
Об этом процессе я и поведаю в данной статье.

Если вам в руки попала такая или подобная плата и вы не до конца уверены, что же с ней нужно делать. Если вы всегда думали, что FPGA — это что-то сложное и непонятно, как к этому подступиться. Или вы просто любопытный инженер. Тогда заходите. Мы всем рады.

А в качестве маленького бонуса измерим пропускную способность между CPU и FPGA.

Послушайте!
Ведь, если звезды зажигают — значит — это кому-нибудь нужно?

В. В. Маяковский, 1914

Я занимаюсь программированием для встроенных систем, и данную статью решил написать для того, чтобы лучше разобраться с проблемой использования системных вызовов fork() и vfork(). Второй из них часто советуют не использовать, но ясно, что появился он не просто так.

Давайте разберёмся, когда и почему лучше использовать тот или иной вызов.

В качестве бонуса будет приведено описание реализаций vfork()/fork() в нашем проекте. Прежде всего, мой интерес связан с применением этих вызовов во встроенных системах, и главной особенностью приведённых реализаций является отсутствие виртуальной памяти. Возможно, хабровчане, хорошо разбирающиеся в системном программировании и во встроенных системах, дадут советы и поделятся опытом.

Кому интересно, прошу под кат.

Всем привет.

На написание поста сподвигла, казалось бы, тривиальная задача — мониторинг температуры в серверной. На эту тему существует довольно много различных решений (например, повесить видеокамеру и градусник перед ней), но большинство из крутых систем мониторинга, автоматического управления кондиционерами и т.п. стоят приличных денег. Отличие же предложенного варианта — бюджет. Около 250 российских рублей и немножко мозгов (бесценно).

Некоторое время назад мы рассказывали о сервере очередей, принципах его работы и внутреннем устройстве. Теперь же, наконец, пришло время перейти к рассмотрению очередей с более продуктовой точки зрения и рассказать об инфраструктуре, применяемой для обработки заданий. Давайте начнем чуть издалека, с того, на чем мы остановились в прошлой статье: для чего, собственно, очереди можно применять.

Медленный процессор и маленький объем ОЗУ — это еще не значит, что на такой платформе нельзя реализовать вытесняющую многозадачность. Более того, главный смысл организации многозадачной среды — это эффективное использование процессорного времени, чтобы процессор не простаивал, пока одни программы ждут какого-либо события, а использовался другими программами. Даже на таких платформах, как ZX Spectrum (Z80 3.5МГц, 48-128кБ ОЗУ), или 8-битные микроконтроллеры AVR, организация вытесняющей многозадачности имеет большой смысл.

Предлагаю вашему вниманию собственную реализацию многозадачного диспетчера на ассемблере Z80 (ZX Spectrum), который не является частью какой-либо ОС, а может использоваться отдельно. В нем нет ничего лишнего — только организация исполнения потоков и синхронизации между ними. Диспетчер можно использовать как составную часть программного проекта, как основу для создания более серьезного диспетчера для ОС, или как обучающий материал.

Здравствуйте.



Компания Adapteva в четверг, 26 июня, разослала всем о возобновлении продаж их open source плат Parallella board. Сами продажи начались вчера. На хабре ранее упоминалось, например здесь habrahabr.ru/post/168897.