Eigenes OS?


  • Mod

    Das ist - denke ich - noch nicht o.k.:

    case 'u':
                    u = va_arg (ap, UINT);
                    k_itoa(u, buffer);
                    puts(buffer);
                    break;
    

    Kennt einer ein utoa(...)?

    Bei %d fehlt noch das %i, das auch verwendet wird.
    Kleines %x barauche ich auch noch. Da muss ich wohl ein zweites k_i2hex schreiben.



  • Erhard Henkes schrieb:

    Kennt einer ein utoa(...)?

    bau doch dein 'itoa' um, aber statt 'int' mit 'nem 'unsigned' input.

    Erhard Henkes schrieb:

    Kleines %x barauche ich auch noch. Da muss ich wohl ein zweites k_i2hex schreiben.

    unnötiger luxus. wer hexziffern als gross/kleinbuchstaben braucht, kann doch toupper() oder tolower() bemühen.
    🙂



  • +fricky schrieb:

    Erhard Henkes schrieb:

    Kennt einer ein utoa(...)?

    bau doch dein 'itoa' um, aber statt 'int' mit 'nem 'unsigned' input.

    👍 Keine Ahnung, wie die entsprechende Standard-Funktion in C heisst, aber vom Prinzip her ist der Unterschied zu dem itoa minimal.

    Ansonsten ist da erstmal wohl alles Wichtige gut dabei. Nur einige Kleinigkeiten noch:

    video.c:
    k_clear_screen:
    Warum nicht gleich

    k_memsetw (vidmem, blank, 80 * 25);
    

    statt die Funktion 25* aufzurufen?

    putch:
    Grosse if/else-Schlacht... na egal 😃
    Ist es wirklich normales C-Verhalten, nur chars >= 0x20 auszugeben...?
    DOS ist da zB. recht kompromisslos und gibt alles aus, was nicht als Steuerzeichen gewertet wird. Wuerde IMHO auch einen Vergleich sparen. :p

    puts:
    Wozu extra mit strlen zaehlen, wenn du das Array danach eh nochmal Zeichen fuer Zeichen abwanderst?
    Mach's doch gleich so:

    void puts(UCHAR* text)
    {
        for (; *text; text++) putchar (*text);
    }
    

    (ich liebe es, for-Schleifen derart zu missbrauchen 🕶 )

    printf:
    Ist die Behandlung von \n, \t, usw. hier nicht doppelt? Das wird doch in putch auch schon geprueft...
    In dem Zusammenhang nehme ich auch mal an, dass du als default-Fall nicht wirklich "puts" nehmen wolltest?



  • Nobuo T schrieb:

    void puts(UCHAR* text)
    {
        for (; *text; text++) putchar (*text);
    }
    

    (ich liebe es, for-Schleifen derart zu missbrauchen 🕶 )

    Wenn missbrauchen, dann richtig:

    void puts(UCHAR* text)
    {
        for (; *text; putchar (*text++));
    }
    

    Weiss nicht obs kompiliert, wenn ja, dann 🕶



  • Ich bin skeptisch, aber: 😃 👍

    edit:
    Bei genauerer Betrachtung: Wuerde das nicht einfach den referenzierten Wert erhoehen? Das waere ja eher kontraproduktiv... 😉

    Wie waere es damit?

    for (; *text; putchar (*text), text++);
    

    🤡

    edit2:
    ok, einen habe ich noch!

    for (; *text; putchar (*(text++));
    

    Keine Ahnung, ob das kompiliert.


  • Mod

    gefällt mir wirklich gut! 🙂

    void puts(UCHAR* text)
    {
        for(; *text; putch(*text), ++text);
    }
    

    auch sehr schön:

    void k_clear_screen()
    {
        k_memsetw (vidmem, 0x20 | (attrib << 8), 80 * 25);
        csr_x = 0; csr_y = 0; update_cursor();
    }
    

    👍

    Ist die Behandlung von \n, \t, usw. hier nicht doppelt? Das wird doch in putch auch schon geprueft...
    In dem Zusammenhang nehme ich auch mal an, dass du als default-Fall nicht wirklich "puts" nehmen wolltest?

    Ja, ich habe es mal auskommentiert. Habe putch(...) anstelle puts(...) gesetzt.



  • Habt ihr an das Backspace gedacht?
    Für die ersten minimalen Editierdinge vielleicht doch wichtig.



  • Ist drin (siehe putch()). Was noch fehlt ist "bell". :p


  • Mod

    Bell

    Was noch fehlt ist "bell". :p

    '\a': Was soll denn da passieren?
    Ich habe es gerade mal ausprobiert:

    #include <iostream>
    
    int main()
    {
     for(int i=0;i<100;++i)
         std::cout << '\a' << "bell ";
    }
    

    Da kam nichts aus meinem PC! 😃
    Ich habe einen speaker code (timer, channel 2) probiert, aber da ist alles abgestürzt, hier ist der Code, ging aber nicht, alles abgestürzt. 🙄
    ..


  • Mod

    Als Belohnung für die, die bisher dabei geblieben sind:
    http://www.youtube.com/watch?v=_RyodnisVvU 😉
    http://www.youtube.com/watch?v=o8VqCqpfWrk



  • Erhard Henkes schrieb:

    http://www.youtube.com/watch?v=o8VqCqpfWrk

    *gähn*
    das sind coole roboter: http://www.bostondynamics.com/content/sec.php?section=robotics
    (mit verbrennungsmotor und so)
    🙂


  • Mod

    OK, will niemanden langweilen, also "back to the grindstone":
    http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Downloads/PrettyOS_last_version.zip

    Ich habe die GDT/IDT-Infos und Timer-Späßchen auf dem Screen lahm gelegt und begonnen, den Keyboard Treiber zu überarbeiten, damit man endlich Texte mit automatischem Zeilenumbruch und Scroll eintippen kann, so eine Art Primitiv-Editor eben. Nobuo T dürfte sich freuen, die while(TRUE) Story ist vorbei, nun läuft es nur einmal den "Scanner" durch, wie es logischer ist. BACKSPACE, TAB und ENTER funktionieren, aber man hat noch keine Steuerung mit den Pfeiltasten (da bin ich noch vorsichtig, ein move_cursor_right() ist allerdings schon eingebaut; Orientierung an schwarzer DOS-Box (cmd)?), diesbezüglich muss man also noch "übertippen" bzw. sich mit der Kombination aus TAB und BACKSPACE korrekt positionieren. Pos1, Ende, Entf ... sind auch noch nicht aktiviert. Das läuft ja alles via putc(...) als default im printformat(...), siehe keyboard_handler(...).
    ..

    Was fehlt eurer Meinung nach noch bei dem EDIT-Modus des OS?
    "Befehle" würde man dann wohl per ENTER entgegen nehmen?
    In einem strcmp (analog zur Methode im Real Mode, jetzt nur in C) vergleichen und entsprechend über eine switch/case-Kontrollstruktur reagieren?
    Welche Befehle würdet ihr denn als ersten Schritt implementieren?
    - Info/info
    - Help/help/?
    - Reboot/reboot
    - ...


  • Mod

    Damit wir nicht den Gesamtüberblick verlieren, hier eine rohe Tasklist / Sammlung aus den bisherigen Posts:

    - PIC (die beiden PICs wurden bereits beim remapping von IRQ 0-15 verarbeitet)
    - PIT (programmable interval timer)
    - Speaker (ja, BEEP (frequence)! Seit Win NT kaputt wegen Behinderung.)
    - (video.c vernünftig ausbauen, bisher nur rudimentär)
    - OS-Thematik (generell)
    - Dynamische RAM Verwaltung:
    - Unterteilung des Speichers in Blöcke statischer Groesse (4KB)
    - Verwaltung (stat. Arrays, Bitmaps, dynam. Free-Lists)
    - Reservierungsstrategie next fit
    - Wiedereingliederungsproblematik
    - Paging
    - Programme & Prozesse
    - Multitasking vs Singletasking
    - Prozesserzeugung, Kontextwechsel, Scheduling, Verdrängung
    - Privilegien / Schutzmechanismen / Adressraumtrennung
    - Micro- vs Macro-Kernel
    - inter-process communication

    - Kernel-API (und einem HW-Abstraktions/Treiber-Prinzip).
    Alle Kernel-Funktionen, Treiber etc. einfach nur ueber C-Funktionen und header zur Verfuegung zu stellen,
    ist sicher nicht das Wahre. Ich wuerde die Einrichtung eines kleinen Sets der wichtigsten Funktionen zum
    I/O und spaeter dann Speicher- und Prozessverwaltung ueber Interrupts aehnlich DOS oder Linux vorschlagen.
    Je nachdem, was fuer einen Kern du basteln willst (Micro oder Monolith), waere es evtl. sinnvoll,
    das schon ganz am Anfang beim Aufbauen der ersten abstrakteren OS-Funktionen wie RAM-Verwaltung zu diskutieren,
    statt erst bei Adressraumtrennung, Privilegien und IPC. Evtl. mit Verweis auf diese spaeteren Themen zur Begruendung.

    - Was du da weiter anfuehrst, sind doch eher Spezialfaelle und Teilgebiete, des Themenbereichs Scheduling
    (Echtzeit-Prozesse). Solche Ansaetze wie Prioritaetensteuerung oder verschiedene Ansaetze fairer Ressourcenverteilung
    mit verschiedensten abgefahrenen queue-Konstrukten (da gibt es wirklich eine Menge weit komplizierteres
    als einfache Prioritaetensteuerung) kann man da vielleicht in einem Ueberblick kurz anschneiden,
    aber um den Rahmen nicht zu sprengen, waere mein Vorschlag, sich schliesslich einfach auf Round Robin zu beschraenken.

    - DMA-Gefrickel ist ja nun voellig abgehoben. Immer im Hinterkopf behalten, dass das ein Internet-Tutorial
    und kein Kompendium zur OS-Entwicklung werden soll - das wird wie ich das sehe schon so eine ordentliche Portion Stoff.

    Timer:
    - für frei laufende countdown-timer machste dir z.b. ein paar funktionen:
    // erzeugt einen neuen timer und meldet ihn beim OS an. gibt 0 zurück, wenn kein timer alloziert werden konnte
    timer_t *timer_create(void);

    // startet den timer, der ab jetzt vom OS von 'timeout' bis 0 runtergezählt wird
    void timer_start (timer_t *timer, unsigned long timeout);

    // prüft ob der timer abgelaufen ist, gibt 0 zurück, wenn der timer noch läuft, sonst 1
    int timer_expired (timer *t);

    // beseitigt den timer (trägt ihn z.b. aus der liste des OS aus und gibt seinen speicher frei)
    void timer_free (timer_t *timer);

    die hardware-isr schaut bei jedem tick in eine verkettete liste, ob timer drin sind, die sie runterzählen muss.

    Keyboard:
    - zu den I/O-daten: am besten du benutzt FIFO-buffer für sowas.
    die ISR (z.b. von der tastatur) trägt empfangene daten in den FIFO ein und die anwendung holt sie sich raus.
    ein tastatur-FIFO kann recht klein sein und darf ältere daten überschreiben, weil uralte tastendrücke ja nicht mehr interessieren.
    ein benutzer-prozess kann dann einfach zeichen aus dem FIFO holen, z.b. so:
    // hole ein zeichen aus dem tastatur-buffer. wenn c -1 (oder EOF) ist, war der FIFO leer
    int c = getchar();



  • Erhard Henkes schrieb:

    Was fehlt eurer Meinung nach noch bei dem EDIT-Modus des OS?

    vi-Kompatibilitätsmodus? 😉


  • Mod

    vi-Kompatibilitätsmodus?

    Interessanter Punkt. Ich kenne bisher nur dieses gvim und kann mich nur noch dunkel an den DOS editor (EDIT) erinnern. Arbeitet vi wie gvim?



  • Erhard Henkes schrieb:

    vi-Kompatibilitätsmodus?

    Interessanter Punkt. Ich kenne bisher nur dieses gvim und kann mich nur noch dunkel an den DOS editor (EDIT) erinnern. Arbeitet vi wie gvim?

    vim ist ein aufgemotzter vi, also voll kompatibel, aber genau so besch... in der bedienung. btw, ein editor ist doch kein bestandteil eines OS, sondern nur eine gewöhnliche anwendnung. mach besser mit'm OS weiter und nicht noch 'ne baustelle auf.
    🙂


  • Mod

    ein editor ist doch kein bestandteil eines OS, sondern nur eine gewöhnliche anwendnung. mach besser mit'm OS weiter und nicht noch 'ne baustelle auf.

    "Festina lente" sagt der Lateiner (Lieblingsspruch des Kaisers Augustus). Mir geht es aktuell darum, keyboard.c und video.c vernünftig zu stabilisieren. Diese beiden Module mit ihren Funktionen sind wichtig. Das wird dann auch das Ende von Teil 1 (Booten, RM, A20 Gate, RM -> PM, asm <-> C, GDT, IDT u. IRQ, video, timer und keyboard). Bei Teil 2 geht es mit dem wirklichen OS (Speicher, Multitasking, Prozesse, API, ...) weiter. Aber zuerst muss Teil 1 so abgerundet sein, dass man dort niemand verliert.

    Ein echter Editor ist in der Tat ein User-Programm, gehört also nicht zwingend zum OS. Daher werde ich mich bezüglich der Bedienung an den DOS- und Linux-Konsolen orientieren.

    Noch eine Detail-Frage: Über den PIT bin ich ja etwas weg gegangen, akzeptiere bisher die Standardeinstellung. Sollte man so etwas in der Art noch einbauen:

    void systemTimer_setFrequency( ULONG freq ) 
    {
       ULONG divisor = 1193180 / freq; //divisor must fit into 16 bits
    
       //TODO: save frequency globally
    
       // Send the command byte.
       outportb(0x43, 0x36);
    
       // Send divisor.
       outportb(0x40, (UCHAR)(  divisor     & 0xFF )); // low  byte
       outportb(0x40, (UCHAR)( (divisor>>8) & 0xFF )); // high byte
    }
    

    Ich habe es mal mit 100 Hz (Standard: ca. 18 Hz), also alle 10 ms ein Tick, probiert:

    void timer_install()
    {
        /* Installs 'timer_handler' to IRQ0 */
        irq_install_handler(0, timer_handler);
        systemTimer_setFrequency( 100 );
    }
    
    void sleepSeconds (ULONG seconds)
    {
        // timer_wait((ULONG)18.2065*seconds); // standard
        timer_wait((ULONG)100*seconds);
    }
    

    Macht das mit 100 Hz Sinn? Sollte man hier eine Auswahl bieten oder eine Festeinstellung vornehmen? (wird für IRQ-gesteuertes Multitasking interessant)

    Beim Keyboard verwende ich nun auch gespeicherte Cursors, falls man z.B. Infos in eine Statuszeile schreibt:

    void keyboard_handler(struct regs* r)
    {
       UCHAR KEY;
       KEY = k_getch();
       restore_cursor();
       printformat("%c",KEY); // the ASCII character
       save_cursor();
    }
    

    ckernel.c:

    #include "os.h"
    
    int main()
    {
        k_clear_screen();
    
        // GDT, IDT, ISRS, IRQ, timer, keyboard
        gdt_install();
        idt_install();
        isrs_install();
        irq_install();
        timer_install(); //jetzt incl. Frequenz
        keyboard_install();
        sti();
    
        set_cursor(0,0);
        printformat("   ************************************************\n");
        printformat("   *                                              *\n");
        printformat("   *          Welcome to PrettyOS 0.05            *\n");
        printformat("   *                                              *\n");
        printformat("   *        The C kernel has been loaded.         *\n");
        printformat("   *                                              *\n");
        printformat("   ************************************************\n");
    
        settextcolor(4,1);
    
        int y=10;
        while(TRUE)
        {
    	sleepSeconds(20);
    	if(y>24) y=24;
    	set_cursor(0,++y);
    	printformat("10 sec have passed");
        };
        return 0;
    };
    

    In Bochs klappt dies ganz gut mit den 100 Hz.

    Allgemein:
    Bezüglich des OS überdenke ich momentan die Reihenfolge. Wäre nun das "Paging" als nächster Schritt angesagt? Man kann diesem Mechanismus ja doch nicht wirklich entfliehen, und ich möchte wegen des interessanten inneren Aufbaus ein Multitasking-OS aufbauen.



  • Erhard Henkes schrieb:

    Wäre nun das "Paging" als nächster Schritt angesagt? Man kann diesem Mechanismus ja doch nicht wirklich entfliehen, und ich möchte wegen des interessanten inneren Aufbaus ein Multitasking-OS aufbauen.

    naja, virtual memory und paging/swapping/was-auch-immer kannste auch später noch einbauen. multitasking geht auch, ohne mmu und isolation des speichers der prozesse voneinander. nachträglich lässt sich virtual memory transparent ins system integrieren, ohne dass grossartige umbauten nötig sind. wenn dich das thema interessiert, kannste natürlich sofort damit loslegen. aber irgendwie werd' ich das gefühl nicht los, dass du dir sowas wie 'nen projektplan machen solltest.
    🙂


  • Mod

    projektplan

    @+fricky: Du siehst das IMHO sehr schematisch. "Projekte" sind zumeist langweilig, ökonomisch getrieben und haben einen engen Zielkorridor. So etwas interessiert mich nur beruflich.

    Experimente schaffen dagegen wirklich Neues. Ich habe weitgehend klare Vorstellungen von der prinzipiellen Vorgehensweise. Obwohl es keine klare Theorie über den optimalen Weg gibt, werden vielfach bestehende OS als Ziel nachgeahmt. Als Ziel schwebt mir ein lernfähiges und bezüglich der Anforderungen adaptives OS vor, bin aber nicht sicher, ob dies im ersten Ansatz erreichbar ist.

    Zur Zeit geht es erst einmal darum, die Basics stabil und dennoch flexibel zu arrangieren, um zum Experimentieren einzuladen. Das Ganze kann sich auch gabeln, wenn es darum geht interessante Pfade zu verfolgen. Bisher denke ich, habe ich hoffentlich noch keinen neuen wirklich verfolgenswerten Ansatz übersehen.

    Einen Fehler muss ich allerdings gestehen, nämlich das Tutorial in deutsch aufgesetzt zu haben. Damit halte ich einige interessierte Mitstreiter aus aller Welt auf Distanz. Vielleicht kann ich noch kapitelweise englische Summaries einflechten, die das Nachvollziehen/Mitdenken erlauben.



  • Erhard Henkes schrieb:

    Einen Fehler muss ich allerdings gestehen, nämlich das Tutorial in deutsch aufgesetzt zu haben. Damit halte ich einige interessierte Mitstreiter aus aller Welt auf Distanz. Vielleicht kann ich noch kapitelweise englische Summaries einflechten, die das Nachvollziehen/Mitdenken erlauben.

    wenn du anklingen läßt, daß du dich freuen würdest, wenn das jemand übersetzen würde, dann findet sich vermutlich auch jemand, der sich freut, das offiziell zu übersetzen, natürlich mit namensnennung und link auf die hp des edlen helfers.


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