Рубрика «системное программирование» - 73

Здравствуйте, уважаемые читатели!

В данном коротком посте хотелось бы поделиться опытом о том, как мы решали задачу подмены библиотеки libpthread. Такая потребность возникла у нас в ходе создания инструмента формирования модели переходов многопоточной программы, о которой мы уже рассказывали в одном из предыдущих постов — habrahabr.ru/company/nordavind/blog/176541/. Технология получилась достаточно универсальной, поэтому спешим ей поделиться с читателим. Надеемся, кому-нибудь пригодится для решения собственных задач.

Итак, начнем с описания задачи, которую решали мы. Для исследования программы на предмет наличия в ней потенциальных ситуаций взаимных блокировок нам необходимо было построить модель программы с точки зрения последовательности обращений к различным средствам синхронизации из различных потоков. Логичным и очевидным решением является «перехват» обращений к средствам синхронизации, которые в нашей системе происходили исключительно через стандартную библиотеку libpthread. Т.е. фактически, решение состоит в подмене библиотеки libpthread на некую нашу библиотеку libpthreadWrapper, которая реализует все функции, которые реализованы в оригинальной библиотеке. При этом в интересующих нас функциях (pthread_mutex_lock, pthread_mutex_unlock, pthread_cond_signal, и др.) добавляется некоторый код, который уведомляет какого-то внешнего listener-а о вызове и параметрах вызова. Реализация всех неинтересующих нас функций оригинальной библиотеки в libpthreadWrapper представляет собой просто вызов соответствующей функции из libpthread.Читать полностью »

Последнее время все больше компаний проявляет интерес к микроядерным операционным системам. Эти системы из разряда академических начинают переходить в разряд ОС для применения в реальных продуктах. Например, представленная недавно платформа Samsung Knox построенна с использованием OKL4 Microvisor. Весьма вероятно, что таких решений гораздо больше, но не все производители афишируют используемые технологии, так как на данный момент микроядерные системы, в основном, применяются в сфере информационной безопасности.

Краткая история микроядерных ОС и описание наиболее известных проектов недавно были описаны моим коллегой sartakov в статье "Микроядра и FOSDEM'13". Я хочу рассказать более подробно о Genode OS Framework и процессе портирования его на новую аппаратную платформу на базе процессора архитектуры ARM. В качестве ядра для Genode использовал Fiasco.OC.

Портирование Genode OS Framework на новую аппаратную платформу
Читать полностью »

image 4-6 июня 2013 года в Москве международный эксперт д-р Питер Хрущка проведет 3-х дневный мастер-класс «Освоение Архитектуры ПО». Данный мастер-класс является базовым курсом для подготовки к международной сертификации iSAQB.

Справка:
Доктор Питер Хрущка – учредитель Atlantic Systems Guild, международной известной группы экспертов (www.systemsguild.com), в которую входят Том ДеМарко и Тим Листер. Входит в редакционный совет IT журналов, в том числе учредитель и член Международного Совета по Разработке Требований (IREB) и Международного Совета по Квалификации Архитектуры Программного обеспечения (ISAQB). Основатель Agile-сообщества в Германии. Один из разработчиков шаблона архитектурной документации систем ARC42. Первопроходец в области инструментов моделирования для структурных и объектно-ориентированных методологий. Частый спикер на IT конференциях, консультант, среди его клиентов многие компании из списка Fortune 500. Автор многочисленных статей и 9 книг по программной инженерии и человеческому фактору, в том числе соавтор знаменитой «Балдеющие от адреналина и зомбированные шаблонами».

Во время практических занятий вы познакомитесь с важными инструментами и получите необходимые для современного архитектора навыки. Среди ключевых тем мастер-класса: построение блок-схем и рабочего цикла, эффективный дизайн и сквозные проблемы, документация, методы оценки и метрики. Подробнее с программой мастер-класса вы можете познакомиться на сайте

Мастер-класс предназначен для всех, кто чувствует себя ответственным за структуру ИТ-системы: в основном, архитекторов программного обеспечения, технических IT-менеджеров, дизайнеров, программистов и сотрудников управления качеством. Кроме того, руководители проекта узнают обоснования проектных решений. Таким образом, они получают возможность оптимизировать структуру команды разработчиков.

Дополнительная информация и регистрация на сайте careerlab.ru/education/guru-academy/hruschka/sem1/

Читать полностью »

Довелось мне как-то на работе столкнуться с задачей управления доступа и перенаправления запросов к файловой системе в рамках определенных процессов. Реализовать необходимо было простое, легко конфигурируемое решение.

Решил разрабатывать MiniFilter драйвер, конфигурируемый при помощи текстового файла.

Рассмотрим, что из себя в общем виде представляет MiniFilter:

Фильтрация осуществляется через так называемый Filter Manager, который поставляется с операционной системой Windows, активируется только при загрузке мини фильтров. Filter Manager подключается напрямую к стеку файловой системы. Мини фильтры регистрируются на обработку данных по операциям ввода/вывода при помощи функционала Filter Manager, получая, таким образом, косвенный доступ к файловой системе. После регистрации и запуска мини фильтр получает набор данных по операциям ввода/вывода, которые были указаны при конфигурировании, при необходимости может вносить изменения в эти данные, таким образом влияя на работу файловой системы.

Читать полностью »

Как запустить программу без операционной системы: часть 3: Графика

В этой части попробуем сделать “невозможное”: научимся использовать графический дисплей без операционной системы. На самом деле это задача не из легких, особенно в случае работы в 32-х битном защищенном режиме, и особенно если хочется использовать приличное разрешение экрана а не 320x200x8. Но все по порядку: раз хотим графику – значит нужно работать с видеокартой.

Современные графические карты – это практически полноценные компьютеры по мощности не уступающие основному: тут и декодирование MPEG2 в качестве 1080p, поддержка 3D графики и шейдеров, технологии вроде CUDA, и многое другое. Это все выглядит весьма сложно. С другой стороны видеокарты – это всего лишь очередной PCI девайс, такой же, как и остальные. Это устройство мы даже “нашли” в предыдущей статье с номером класса устройства 0x03 (class_name=graphics adapter). Как и с любым, устройством с видеокартой можно работать при помощи портов ввода-вывода или MMIO областей памяти, а сама видеокарта может использовать DMA и прерывания для взаимодействия с основным процессором. Если посмотреть на диапазон портов ввода-вывода, доступных у видео карт, то мы увидим, что всего ей выделяется менее 50-ти байт – не так уж и много с учетом огромной функциональности, которой обладают современные видеокарты.
Читать полностью »

Очень тривиальное, но боевое решение, где-то на грани Unix Way. Я покажу только метод решения, без привязки к каким-то конкретным средам. Реализуйте по своему вкусу и убеждениям.

Кратко: исследуем производительность для конкретного количества задач в конкретном окружении для конкретной машины, и далее диспетчеризуем выполнение задач таким образом, чтобы загрузка машины не превысила заданного порога. Принятое допущение: ресурсоемкость при выполнении задач отличается

Читать полностью »

Пишу игрушечную ОС (о прерываниях)
Данная статья написана в форме поста для блога. Если она окажется вам интересной, то будет продолжение.

Последние четыре месяца посвящаю свободное от работы время написанию игрушечной ОС для x86_64. Исходный код лежит здесь.

Общая задумка (пока весьма далёкая от реализации) следующая: единое 64-битное адресное пространство с вечно живущими нитями (как у Phantom OS); виртуальная машина, обеспечивающая безопасность исполнения кода. На данный момент реализованы:

1. загрузка ядра при помощи multiboot-загрузчика (GRUB);
2. текстовый VGA-режим (16-цветов, kprintf);
3. простой интерфейс настройки отображения страниц;
4. возможность обработки прерываний на C;
5. идентификация топологии процессоров (сокеты, ядра, потоки) и их запуск;
6. работающий прототип SMP-планировщика с поддержкой приоритетов;

Пропустим описание multiboot-загрузки и работы с VGA-режимом (об этом не писал, разве что, ленивый). Про отображение страниц тоже не хочу писать, боюсь это будет скучно (может, в другой раз). Давайте лучше поговорим об обработке прерываний.
Читать полностью »

Как запустить программу без операционной системы: часть 2

В первой части нашей статьи мы рассказали о том, каким образом можно получить простую программу “Hello World”, которая запускается без операционной системы и печатает сообщение на экран.

В этой части статьи, хочется развить получившийся в первой части код таким образом, чтобы он мог быть отлажен через GDB, компилировался через оболочку Visual Studio и печатал на экран список PCI устройств.

! ВАЖНО!: Все дальнейшие действия могут успешно осуществляться только после успешного прохождения всех 6-ти шагов описанных в первой части статьи).

Читать полностью »

Должно ли C++ сообщество придерживаться стандарта или отойти от него, чтобы создавать лучшие вещи с Boost?

Сравнение C++ Standard и Boost
Погодите, не та библиотека.

В марте 2011 года комитет ISO C++ утвердил финальную версию черновика новейшего стандарта C++. Языка, который официально был стандартизирован в августе того же года и стал известен как C++ 11. Теперь, по прошествии 2 лет, мы можем оглянуться назад и посмотреть на некоторые проблемы, затронувшие язык(аж с момента принятия первого международного стандарта в 1998 году) и сравнить его финальный вариант с популярной C++ библиотекой Boost.

Читать полностью »

Так вышло, что в нашей статье, описывающей механизм опроса PCI шины, не было достаточно подробно описано самого главного: как же запустить этот код на реальном железе? Как создать собственный загрузочный диск? В этой статье мы подробно ответим на все эти вопросы (частично данные вопросы разбирались в предыдущей статье, но для удобства чтения позволим себе небольшое дублирование материала).

В интернете существует огромное количество описаний и туториалов о для того как написать собственную мини-ОС, даже существуют сотни готовых маленьких хобби-ОС. Один из наиболее достойных ресурсов по этой тематике, который хотелось бы особо выделить, это портал osdev.org. Для дополнения предыдущей статьи про PCI (и возможности писать последующие статьи о различных функциях, которые присутствуют в любой современной ОС), мы опишем пошаговые инструкции по созданию загрузочного диска с привычной программой на языке С. Мы старались писать максимально подробно, чтобы во всем можно было разобраться самостоятельно.

Итак, цель: затратив как можно меньше усилий, создать собственную загрузочную флешку, которая всего на всего печатает на экране компьютера классический “Hello World”.

Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js