Как стать автором
Обновить

Что такое Protected Mode и с чем его едят

Системное программирование *
Для того, чтобы писать операционку, нужно разбираться во многих деталях. Вот давайте я вас немного просвещу, (но давайте договоримся, что маны вы будете читать сами, чтобы было о чём побеседовать).
Честно говоря, на просторах сети есть туча тучная материалов по PM, да и ileyи pehat несколько рассказали об этом режиме, но меня попросили всё равно описать в общих рамках его. Сейчас кратко выдам теорию (вообще то специально для этого Intel маны писала), потом начнём писать код.
Читать дальше →
Всего голосов 67: ↑61 и ↓6 +55
Просмотры 24K
Комментарии 16

Учим систему страничной адресации и обработке прерываний

Системное программирование *
Приветствую. Сегодня поговорим обо всём понемногу. Введём в нашу наработку paging, разберёмся с прерываниями и их видами. Напишем несколько функций, добавим сие в код из предыдущего поста.
Читать дальше →
Всего голосов 28: ↑23 и ↓5 +18
Просмотры 7.3K
Комментарии 14

Как начать и не бросить писать ОС

Софт
Из песочницы
Очередной велосипедЧитая Хабр в течении последних двух лет, я видел только несколько попыток разработки ОС (если конкретно: от пользователей pehat и iley (отложено на неопределённый срок) и Igor1024 (не заброшено, но пока больше походит на описание работы защищённого режима x86-совместимых процессоров, что бесспорно тоже необходимо знать для написания ОС под x86); и описание готовой системы от alman (правда не с нуля, хотя в этом нет ничего плохого, может даже наоборот)). Мне почему-то думается, что почти все системные (да и часть прикладных) программисты хотя бы раз, но задумывались о написании собственной операционной системы. В связи с чем, 3 ОС от многочисленного сообщества данного ресурса кажется смешным числом. Видимо, большинство задумывающихся о собственной ОС так никуда дальше идеи и не идёт, малая часть останавливается после написания загрузчика, немногие пишут куски ядра, и только безнадёжно упёртые создают что-то отдалённо напоминающее ОС (если сравнивать с чем-то вроде Windows/Linux). Причин для этого можно найти много, но главной на мой взгляд является то, что люди бросают разработку (некоторые даже не успев начать) из-за небольшого количества описаний самого процесса написания и отладки ОС, который довольно сильно отличается от того, что происходит при разработке прикладного ПО.

Этой небольшой заметкой хотелось бы показать, что, если правильно начать, то в разработке собственной ОС нету ничего особо сложного. Под катом находится краткое и довольно общее руководство к действию по написанию ОС с нуля.

Читать дальше →
Всего голосов 125: ↑117 и ↓8 +109
Просмотры 75K
Комментарии 55

Организация виртуальной памяти

Блог компании Embox Программирование *Системное программирование *
Привет, Хабрахабр!

В предыдущей статье я рассказал про vfork() и пообещал рассказать о реализации вызова fork() как с поддержкой MMU, так и без неё (последняя, само собой, со значительными ограничениями). Но прежде, чем перейти к подробностям, будет логичнее начать с устройства виртуальной памяти.

Конечно, многие слышали про MMU, страничные таблицы и TLB. К сожалению, материалы на эту тему обычно рассматривают аппаратную сторону этого механизма, упоминая механизмы ОС только в общих чертах. Я же хочу разобрать конкретную программную реализацию в проекте Embox. Это лишь один из возможных подходов, и он достаточно лёгок для понимания. Кроме того, это не музейный экспонат, и при желании можно залезть “под капот” ОС и попробовать что-нибудь поменять.
Читать дальше →
Всего голосов 39: ↑39 и ↓0 +39
Просмотры 65K
Комментарии 4

Разработка OS на Go+asm Part 0x00

Ненормальное программирование *Системное программирование *Go *
Туториал
Доброго времени суток %username%.

Захотелось мне пописать что-то ненормальное. Выбор пал на ОС, в конце-концов каждый программист должен написать свою ОС, пусть хотя бы учебную.

Как некоторым известно, я очень люблю язык Go ну, и решил попробовать написать на нем. Что из этого получилось — под хабракатом.

Part 0x00
Part 0x01
Читать дальше →
Всего голосов 51: ↑50 и ↓1 +49
Просмотры 26K
Комментарии 27

Разработка OS на Go+asm Part 0x01

Ненормальное программирование *Системное программирование *Go *
Туториал
Приветствую, %username%.

Перед вами вторая статья из цикла о разработке ОС на Go + asm.

Part 0x00
Part 0x01

Изначально я планировал, что вторая статья будет про обработку прерываний, но Go накладывает свои корректировки — сейчас будет описано простое выделение памяти и часть рантайма Go, которая нам пригодится, но будет переписано. На самом деле это подготовка к третьей статье — куче и допиливанию рантайма.

Кода к этой статье на гитхабе не будет (забыл вовремя сделать коммит, а теперь банально лень специально восстанавливать, если кто пришлет пулл реквест — буду благодарен).

Слабонервным просьба закрыть статью — все, что может быть написанно на Go будет написанно на нем!
Продолжение извращений
Всего голосов 27: ↑26 и ↓1 +25
Просмотры 12K
Комментарии 7

Как выйти на путь разработки ОС

Assembler *Системное программирование *C *
Туториал
Из песочницы
Данная статья служит одной простой цели: помочь человеку, который вдруг решил разработать свою операционную систему (в частности, ядро) для архитектуры x86, выйти на тот этап, где он сможет просто добавлять свой функционал, не беспокоясь о сборке, запуске и прочих слабо относящихся к самой разработке деталей. В интернете и на хабре в частности уже есть материалы по данной теме, но довольно трудно написать хотя бы “Hello world”-ядро, не открывая десятков вкладок, что я и попытаюсь исправить. Примеры кода будут по большей части на языке C, но многие другие языки тоже можно адаптировать для OSDev. Давно желавшим и только что осознавшим желание разработать свою операционную систему с нуля — добро пожаловать под кат.
Читать дальше →
Всего голосов 41: ↑39 и ↓2 +37
Просмотры 26K
Комментарии 22

Операционные системы с нуля; Уровень 0

Системное программирование *C *Rust *Программирование микроконтроллеров *
Туториал
Перевод

Добрый день/вечер/ночь/утро! Есть один экспериментальный курс по операционным системам. Есть он в Стэнфордском университете. Но часть материалов доступно всем желающим. Помимо слайдов доступны полные описания практических занятий.


Чем этот курс отличается от прочих других? Большая часть кода пишется самостоятельно и выполняется на вполне реальном современном железе. В качестве целевой платформы выбран Raspberry Pi 3 model B. Т.е. достаточно актуальная архитектура AArch64. ARMv8 Cortex-A53, четыре ядра, 64-бита и вот это всё. В качестве основного языка программирования выбран Rust. Который безопасный, быстрый, без GC и так далее. Его, Rust, предполагается изучать во время курса.


Тут есть про диски, файловые системы, операции ввода-вывода, потоки /процессы, планирование, виртуальную память, защиту и безопасность, прерывания, параллелизм и синхронизацию. Как и в любом другом, уважающем себя курсе. Разница в актуальности материала и в количестве практики. Коддить придётся много.

Читать дальше →
Всего голосов 80: ↑78 и ↓2 +76
Просмотры 126K
Комментарии 55

Операционные системы с нуля; Уровень 1 (младшая половина)

Программирование *Системное программирование *Rust *Программирование микроконтроллеров *
Туториал

Эта часть посвящена улучшению навыков работы с Rust и написанию парочки полезных утилиток и библиотек. Напишем драйверы для GPIO, UART и встроенного таймера. Реализуем протокол XMODEM. Используя это всё, напишем простенький шелл и загрузчик. Перед прочтением настоятельно рекомендуется убедиться в прочтении Книги. По крайней мере от начала и до конца. Для ленивых, но чуть более опытных можно рекомендовать это. На русском можно поковырять вот тут.


Ну и разумеется обходить стороной нулевой уровень совершенно не стоит. Алсо где-то половина этой части не требует малинки.

Читать дальше →
Всего голосов 41: ↑37 и ↓4 +33
Просмотры 42K
Комментарии 5

Операционные системы с нуля; уровень 1 (старшая половина)

Программирование *Системное программирование *Rust *Программирование микроконтроллеров *
Туториал

Настало время следующей части. Это вторая половина перевода лабы №1. В этом выпуске мы будем писать драйверы периферии (таймер, GPIO, UART), реализуем протокол XMODEM и одну утилитку. Используя всё это мы напишем командную оболочку для нашего ядра и загрузчик, который позволит нам не тыкать microSD-карточку туда-сюда.


Младшая половина.
Начинать чтение стоит с нулевой лабы.

Читать дальше →
Всего голосов 33: ↑31 и ↓2 +29
Просмотры 40K
Комментарии 20

Операционные системы с нуля; уровень 2 (младшая половина)

Программирование *Системное программирование *Rust *Программирование микроконтроллеров *
Туториал

В этой части мы напишем менеджер памяти для того, чтоб разблокировать использование Vec, String, HashMap и всего этого. Сразу после этого реализуем файловую систему FAT32 и подключим драйвер для EMMC (такая штука для общения с SD-карточками). В конце концов в нашей командной оболочке появятся пара новых команд: cd, pwd, cat, ls.


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина

Читать дальше →
Всего голосов 23: ↑22 и ↓1 +21
Просмотры 16K
Комментарии 30

Операционные системы с нуля; уровень 2 (старшая половина)

Программирование *Системное программирование *Rust *Программирование микроконтроллеров *
Туториал

Пришло время написать файловую систему. Файловая система сама себя не напишет. В этой половинке лабы мы таки реализуем файловую систему FAT32, прикрутим к ней драйвер SD-карты и чуть-чуть повзаимодействуем с ней через нашу интерактивную оболочку.


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина


Младшая часть. Продолжение под катом.

Читать дальше →
Всего голосов 47: ↑47 и ↓0 +47
Просмотры 43K
Комментарии 4

Операционные системы с нуля; уровень 3 (младшая половина)

Программирование *Assembler *Системное программирование *Rust *Программирование микроконтроллеров *
Туториал

В этой лабе мы будем реализовывать возможность запуска пользовательских программ. Т.е. процессы и всю зависимую инфраструктуру. В начале разберёмся как переключаться из привилегированного кода, как переключать контексты процессов. Затем реализуем простенький round-robin планировщик, системные вызовы и управление виртуальной памятью. В конце концов выведем наш шелл из пространства ядра в пространство пользователя.


оригинал


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина


Вторая лаба: младшая половина и старшая половина

Читать дальше →
Всего голосов 28: ↑28 и ↓0 +28
Просмотры 18K
Комментарии 3

Операционные системы с нуля; уровень 3 (старшая половина)

Программирование *Assembler *Системное программирование *Rust *Программирование микроконтроллеров *
Туториал
Перевод

В этой части мы допишем обработку прерываний и возьмёмся за планировщик. Наконец-то у нас появятся элементы многозадачной операционной системы! Разумеется это только начало темы. Одно прерывание таймера, один системный вызов, базовая часть простого планировщика потоков. Ничего сложного. Однако этим мы подготовим плацдарм для создания полноценной системы, которая будет заниматься самыми настоящими процессами безо всяких "но". Прямо как в этих ваших линупсах и прочих. До конца этого курса осталось уже чуть менее половины.


Нулевая лаба


Первая лаба: младшая половина и старшая половина


Вторая лаба: младшая половина и старшая половина


Третья лаба: младшая половина

Читать дальше →
Всего голосов 28: ↑28 и ↓0 +28
Просмотры 14K
Комментарии 13

ReactOS теперь запускается с BTRFS раздела

Блог компании Фонд ReactOS Open source *Системное программирование *Реверс-инжиниринг *Разработка под Windows *
Привет, Хабр! В этой серии мы продолжаем усиленно дружить драйвер WinBtrfs с ReactOS.


А этот ваш Windows так умеет?
Читать дальше →
Всего голосов 72: ↑68 и ↓4 +64
Просмотры 14K
Комментарии 63

Ядра процессора или что такое SMP и с чем его едят

Системное программирование *IT-стандарты *Компьютерное железо История IT Периферия

Введение


Доброго времени суток, сегодня хотелось бы затронуть достаточно простую тему, которая почти никем из обычных программистов неизвестна, но каждый из вас, скорее всего, ей пользовался.
Речь пойдет о симметричной мультипроцессорности(в народе — SMP) — архитектура, которая встречается во всех многозадачных операционных системах, и конечно же, является неотъемлемой их частью. Каждый знает, что чем больше ядер у процессора — тем мощнее будет процессор, да, это так, но как ОС может использовать несколько ядер одновременно? Некоторые программисты не спускаются до такого уровня абстракции — им это попросту не надо, но думаю, всем будет интересно то, как же SMP работает.
Читать дальше →
Всего голосов 41: ↑38 и ↓3 +35
Просмотры 23K
Комментарии 24

Написание собственной работоспособной ОС за полгода

Ненормальное программирование *Совершенный код *Системное программирование *Brainfuck *Процессоры
image

Предыстория


Здравствуйте! Всех категорически приветствую, сегодня хотел бы рассказать Вам о своём опыте написание работоспособной ОС под архитектуру x86.

Как-то весенней ночью у меня родилась гениальная идея — попробовать себя в написании собственной ОС, которая может позволить запускать программы, работать с устройствами, да и в общем выжимать всю мощь из Intel'овской архитектуры в своих нуждах: к примеру, для своей фабрики или чего-либо иного. Моей целью было и есть написание такой ОС, которая могла бы позволить максимальную производительность для каких-то конкретных задач, не тратя процессорное время на всяческие излишества. В основном я преследую лишь спортивный интерес, получение опыта для себя в системном программировании и написания драйверов для устройств, которые используются повсеместно. Что из этого вышло — решать вам, сразу говорю, что не надо писать комментарии про создание собственного дистрибутива линукса, и преследовал интерес написать всё «From scratch» — с нуля, дабы хорошо погрузиться в тему ОСдева. Сразу хочу выразить огромную благодарность Бенджамину Лунту и форуму OSDev, так же как их Вики. Бен помог мне разобраться с EHCI, что несомненно внесло огромный вклад в мою ОС — USB устройства, они везде! Так же передо мной стояла задача создать собственную архитектуру, удобную мне, не исключая использование стандартов ELF-файлов.
Читать дальше →
Всего голосов 196: ↑187 и ↓9 +178
Просмотры 87K
Комментарии 210

Написание ОС: Многозадачность

Высокая производительность *Системное программирование *IT-стандарты *Периферия
image
Доброго времени суток, дорогой читатель, скорее всего, ты видел мою предыдущую статью о том, что самому можно написать работоспособную ОС за достаточно короткий срок. Что же, сегодня мы поговорим о реализации многозадачности в моей ОС.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑15 и ↓2 +13
Просмотры 11K
Комментарии 20

UHCI, или самый первый USB

Системное программирование *IT-стандарты *Компьютерное железо Старое железо Периферия


Доброго времени суток, дорогой читатель! Меня просили написать про UHCI — хорошо, пишу.

Возможно, вам пригодиться эта статья, если, к примеру, вы не имеете достаточных навыков написания драйверов и чтение документации к хардвейру. Простой пример: хотите написать свою ОС для мини-ПК, дабы какая-нибудь винда или очередной дистрибутив линукса не загружали железо, и вы использовали всю его мощь исключительно в своих целях.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑18 и ↓3 +15
Просмотры 11K
Комментарии 5

OpenCV на STM32F7-Discovery

Блог компании Embox Системное программирование *Обработка изображений *Программирование микроконтроллеров *

Я один из разработчиков операционной системы Embox, и в этой статье я расскажу про то, как у меня получилось запустить OpenCV на плате STM32746G.


Если вбить в поисковик что-то вроде "OpenCV on STM32 board", можно найти довольно много тех, кто интересуется использованием этой библиотеки на платах STM32 или других микроконтроллерах.
Есть несколько видео, которые, судя по названию, должны демонстрировать то, что нужно, но обычно (во всех видео, которые я видел) на плате STM32 производилось только получение картинки с камеры и вывод результата на экран, а сама обработка изображения делалась либо на обычном компьютере, либо на платах помощнее (например, Raspberry Pi).

Читать дальше →
Всего голосов 39: ↑39 и ↓0 +39
Просмотры 12K
Комментарии 9
1