Записки дилетанта

пʼятниця, 22 липня 2011 р.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 8

Восьмий урок захищеного режиму.

Попередні :

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе.

Ліцензія на код -- GPL2+, ліцензія на тексти -- GFDL.
Довідкова інформація взята з відкритих джерел на просторах Інтернету, зокрема з офіційних мануалів Intel.
Традиційне і очевидне -- жодних гарантій.

Урок номер 8

Демонстрація роботи трансляції сторінок. У графічному режимі на екран виводиться 16 кольорових смужок, послідовно:

Трансляція сторінок заборонена, послідовність кольорів -- чорний, блакитний, ..., жовтий, білий.
Трансляцію ввімкнено, трансляція тотожна, послідовність кольорів та ж -- чорний, блакитний, ..., жовтий, білий.
Трансляцію ввімкнено, сторінки перетасовано, послідовність кольорів протилежна -- білий, жовтий, ..., блакитний, чорний.

Використано режим 0x13 VGA, в якому кожному пікселю відповідає рівно один байт. В ньому роздільна здатність 320x200, тому відеопам'ять, яка виводиться на екран, займає 64000 байти, майже 64Кб. Заповнивши різні сторінки байтами, що задають різні кольори ми фактично і безпосередньо візуалізуємо їх :-)

А візуалізувавши, показуємо, як зміниться зображення, якщо ввімкнути трансляцію, яка лінійним тотожно ставить у відповідність фізичні (не зміниться) та коли лінійні адреси сторінок відеопам'яті розташовано у зворотному порядку (так як контролер відеоадаптера читає за фізичними адресами, порядок кольорів смужок теж стане зворотнім).

Описано (болдом виділено теми, що безпосередньо стосуються захищеного режиму):

Принципи сторінкової організації пам'яті.
Її реалізація, директорії та каталоги сторінок. Робота із записами в них. TLB, CR3.
Засоби процесора для заміщення сторінок, виключення Page Fault.
Розширення механізму сторінкової організації. Регістр CR4, великі сторінки (PSE), доступ до пам'яті за межами 4Гб - 1 (PAE), доступ до пам'яті за межами 4Гб - 2 (PSE-36).
Відеорежим 0x13 VGA-сумісних адаптерів.

Сторінкова організація в 64-бітному режимі поки не розглядалася. Якщо буде цікаво - пишіть ;-)

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архів з файлами уроку: pm_08.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений багатозадачності без використання апаратного переключення задач та TSS.

Дякую за увагу

Якщо є запитання, виправлення, пропозиції - пишіть! Багато часу цьому приділяти, на жаль, не можу, але якщо з того буде комусь користь - спробуємо щось придумати.

понеділок, 11 липня 2011 р.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 7

Сьомий урок захищеного режиму.

Попередні :

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе.

Урок номер 7

Продовження теми багатозадачності. Три задачі рівня привілей 0: main(), task1(), task2(). Переключення здійснює планувальник, який викликається з обробника переривань таймера, IRQ0. Багатозадачність із примусовим виштовхуванням (preemptive multitasking) у всій красі.

Нових елементів захищеного режиму не розглядається, на конкретному прикладі в деталях описано процес переключення задачі.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архів з файлами уроку: pm_07.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений сторінковій організації пам'яті.

Дякую за увагу

середа, 6 липня 2011 р.

Уроки захищеного режиму x86. Урок 6

Шостий урок захищеного режиму.

Попередні :

Базою для цих матеріалів служать уроки уроки захищеного режиму Алексея Фрунзе.

Урок номер 6

Майже те ж, що і в уроці 5. Додано переключення задач. main() переключається на tast(), виконуючи дальній перехід на TSS. Потім task() чекає на клавішу ESC і отримавши її, переключається назад, на main(). Обидві задачі на рівні привілей 0, тому карта дозволу вводу-виводу в TSS не потрібна. Також непотрібними є стеки для міжрівневих переходів --- SS0:ESP0, SS1:ESP1, SS2:ESP2.

Описано:

Призначення та формат TSS,
Процес апаратного переключення задач,
Коротко про нюанси -- ланцюжки задач, шлюзи задач, задачі як обробники переривань, тощо.

Реалізація поки тільки змішана, C-asm. Якщо буде зацікавленість, можна написати і чисто асемблерну.

Архів з файлами уроку: pm_06.zip.

Незначні зміни, доповнення та виправлення будуть вноситися прямо в цей файл, про що я старатимуся повідомляти.

На сьогодні все. Наступний урок буде присвячений багатозадачності з примусовим виштовхуванням задач.

Дякую за увагу

вівторок, 28 червня 2011 р.

Есе про контролер клавіатури Intel 8042

Фрагмент 5-го уроку захищеного режиму, вартий уваги сам по собі. Інформація місцями не до кінця перевірена, написано несистематично -- тема широка, з захищеним режимом пов'язана слабо :-), але може комусь згодиться.

Детальніше »

пʼятниця, 24 червня 2011 р.

Наближаючись до Вести

"Down" повільно (140 м/с станом на 17 червня) наближається до Вести. Цей маленький але гордий світ :-) потроху показує все нові свої подробиці. Пост присвячений власне процесу наближення і буде поповнюватися аж до виходу на орбіту.

Детальніше »

понеділок, 20 червня 2011 р.

Космічний апарат Dawn

"Dawn", "Світанок" -- автоматичний (безпілотний) космічний апарат для дослідження астероїдів. Найближча його ціль, до якої залишилося ще зоооовсім трішки -- Веста. Основне завдання -- вивчення відбитки ранніх періодів існування Сонячної системи, що мали б зберегтися на астероїдах.

Детальніше »