हम अनुभाग के BTRFS के साथ ReactOS शुरू करते हैं

नमस्कार, हेब्र!

मेरा नाम विक्टर है, और इस वर्ष मैं रिएक्टोस प्रोजेक्ट पर Google समर ऑफ कोड प्रोग्राम में एकमात्र छात्र हूं। आज मैं आपको थोड़ा बताऊंगा कि मैं इंटर्नशिप के हिस्से के रूप में क्या करता हूं।

ReactOS पढ़ने और लिखने के लिए सभी प्रकार के अलग-अलग फ़ाइल सिस्टमों का एक गुच्छा (fat32, ext2, ReiserFS , BTRFS ) का समर्थन करता है, हालांकि यह अभी भी केवल fat32 में स्वरूपित विभाजन से बूट कर सकता है। यह वसंत, मैंने तय किया कि इस स्थिति को ठीक करना शुरू करने का समय है, और जीएसओसी के लिए आवेदन किया। और इसलिए, कुछ महीने बाद मैं यह पोस्ट लिखता हूं :)

BTRFS क्यों? इसका उत्तर सरल है - WinBtrfs फ़ाइल सिस्टम ड्राइवर वर्तमान में रिएक्टोस कोड में शामिल किए गए सभी के सबसे स्थिर और पूरी तरह कार्यात्मक है। इस स्तर पर, हम उन कर्नेल बगों को ठीक करना चाहते हैं जो अन्य FS को लोडिंग के लिए उपयोग करने से रोकते हैं, इसलिए FS ड्राइवर बग हमारे लिए पूरी तरह से बेकार हैं।



लेकिन मुझे ओएस कर्नेल से नहीं, बल्कि इंस्टॉलर से शुरू करना था। सौभाग्य से, लगभग सब कुछ इंस्टॉलर के लिए तैयार था: सभी की आवश्यकता थी जो हमारे इंस्टॉलर (usetup) में WinBtrfs ड्राइवर को लोड करने में सक्षम करे, और आवश्यक फ़ाइल सिस्टम में स्वरूपण का समर्थन करने के लिए कोड की कुछ पंक्तियों को जोड़ें। जिसके बाद मैं BTRFS में स्वरूपित विभाजन के लिए ReactOS फ़ाइलों को आसानी से कॉपी (लगभग) करने में सक्षम था।

वे जल्दी से इंस्टॉलर से निपटते हैं, लेकिन अगला कार्य अधिक दिलचस्प है। ReactOS बूटलोडर - FreeLdr लगभग केवल दो फ़ाइल सिस्टमों का समर्थन करता है - fat32 और iso (ext2 और ntfs के लिए कोड है, लेकिन किसी ने भी इसे लगभग 5 साल तक चलाने की कोशिश नहीं की है)। चूंकि FreeLdr एमएस से ntldr बूटलोडर के सिद्धांत को दोहराता है, इसमें दो भाग होते हैं - बूट सेक्टर उस खंड की शुरुआत में जहां एमबीआर डिस्क पर स्थानांतरित किया जाता है, और मुख्य भाग, जो प्रोसेसर को संरक्षित मोड में रखता है, ntoskrnl.exe कर्नेल को मेमोरी में लोड करता है, और करता है। सब कुछ का एक गुच्छा।


(यह कैसे ReactOS बूट प्रक्रिया की तरह दिखता है)

इस प्रकार, नई फ़ाइल प्रणाली का समर्थन करने के लिए, आपको विभाजन (VBR) के बूट रिकॉर्ड को लिखने की आवश्यकता है, जिसका कार्य डिस्क के मूल निर्देशिका में बूटलोडर (जिसे हम इसे freeldr.sys कहते हैं) की निष्पादन योग्य फ़ाइल को खोजना है, इसे मेमोरी और ट्रांसफर कंट्रोल में लोड करें। लेकिन यह सब नहीं है, विन्यास फाइल, कर्नेल, रजिस्ट्री झाड़ियों आदि को पढ़ने के लिए freeldr.sys को स्वयं ही लगभग पूर्ण रीड-ओनली फाइल सिस्टम ड्राइवर की आवश्यकता होती है।

पहले, आपको BTRFS फाइल सिस्टम से ही निपटना था। इससे पहले, सबसे कठिन चीजें जो मैंने उठाई थीं, वे fat32 और ext2 थीं, इसलिए मुझे BTRFS हारवेस्टर सीखने में बहुत समय लगा। Wiki.kernel.org पर प्रलेखन यह पता लगाने में मदद करता है, लेकिन पूरी तरह से समझने के लिए यह पर्याप्त नहीं था - आपको ग्रब, यू-बूट और अन्य बूट लोडर के स्रोतों में जाना था। पायथन उपयोगिता जो मैंने फाइल सिस्टम संरचनाओं को कंसोल पर आउटपुट करने के लिए लिखी थी, फाइल सिस्टम की संरचना का अध्ययन करने के लिए बहुत उपयोगी है। इसका उपयोग करते हुए, मैंने बूट सेक्टर का पहला प्रोटोटाइप लिखा, जो कि BTRFS फाइल सिस्टम के साथ डिस्क छवि के साथ बाइनरी फाइल से बूटलोडर को खींचता है।


(जड़ निर्देशिका के तत्व चित्र में दिखाई दे रहे हैं)

अब असली बूट सेक्टर के लिए समय है। यह इस तथ्य से जटिल है कि यहां हम एक वास्तविक प्रोसेसर मोड में काम कर रहे हैं जिसमें सभी आगामी परिणाम (~ 1mb मेमोरी, खंडित पता और BIOS इंटरप्ट के माध्यम से डिस्क के साथ काम करना) हैं। मेरे जैसे पुराने स्कूल के प्रशंसकों के लिए विस्तार :)

BTRFS संरचनाओं में, लगभग सभी क्षेत्र 64-बिट आकार के हैं, जो कि एक बहुत ही "फूला हुआ" कोड है, क्योंकि 32-बिट x86 निर्देशों का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाना था। अक्सर आपको निर्माण का उपयोग करना पड़ता है जैसे:

mov si, SOME_OFFSET lea si, [esi+ecx*8] lea si, [esi+ecx*8] lea si, [esi+ecx*8] // one element is 24 bytes long 

सबसे अधिक समय लेने वाला कार्य बी-ट्री ट्रैवर्सल प्रक्रिया लिख ​​रहा था, इसे डीबग करने में सबसे अधिक समय लगा। और कई रातों की नींद हराम करने के बाद, मैं अभी भी दूसरे डाउनलोड चरण से प्रतिष्ठित त्रुटि संदेश प्राप्त करने में कामयाब रहा:



freeldr.sys स्मृति में सफलतापूर्वक लोड करने में कामयाब रहे, और उन्हें अवास्तविक मोड जैसे जादू का उपयोग करने की आवश्यकता भी नहीं थी। 640kb सभी के लिए पर्याप्त है!

बूट सेक्टर कोड को मेरे जीथब रिपॉजिटरी में देखा जा सकता है (रिफैक्टरिंग अभी भी इसका इंतजार कर रहा है), और इस धागे में BTRFS पर सभी काम करते हैं।

अब यह बूटलोडर के दूसरे भाग की बारी है - आपको नई फ़ाइल प्रणाली से कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल को पढ़ने के लिए इसे सिखाने की आवश्यकता है। खबर का पालन करें!