एक अखंड यूनिक्स जैसा ओएस विकसित करना - कर्नेल सिस्टम लॉग (3)

एक पंक्ति में पिछले दूसरे लेख में, हमने सी लाइब्रेरी से स्ट्रिंग के साथ काम करने के लिए आवश्यक फ़ंक्शन विकसित किए हैं। इस पाठ में, हम स्क्रीन पर एक पूर्ण डिबगिंग आउटपुट - कर्नेल सिस्टम लॉग लागू करते हैं।

सामग्री की तालिका

1. बिल्ड सिस्टम (मेक, जीसीसी, गैस)। प्रारंभिक बूट (मल्टीबूट)। लॉन्च (qemu)। सी लाइब्रेरी (strcpy, memcpy, strext)।
2. सी लाइब्रेरी (स्प्रिंटफ, स्ट्रैची, स्ट्रैम्प, स्ट्रेटोक, वा_लिस्ट ...)। लाइब्रेरी को कर्नेल मोड और उपयोगकर्ता एप्लिकेशन मोड में बनाना।
3. कर्नेल सिस्टम लॉग। वीडियो मेमोरी टर्मिनल का आउटपुट (kprintf, kpanic, kassert)।
4. डायनेमिक मेमोरी, हीप (kmalloc, kfree)।
5. मेमोरी और इंटरप्ट हैंडलिंग (GDT, IDT, PIC, syscall) का संगठन। अपवाद।
6. वर्चुअल मेमोरी (पेज डायरेक्टरी और पेज टेबल)।
7. प्रक्रिया। समयबद्धक। मल्टीटास्किंग। सिस्टम कॉल (मार, निकास, पीएस)।
8. कर्नेल की फ़ाइल प्रणाली (initrd), योगिनी, और इसके आंतरिक। सिस्टम कॉल (निष्पादन)।
9. चरित्र डिवाइस ड्राइवर। सिस्टम कॉल (ioctl, fopen, fread, fwrite)। सी लाइब्रेरी (fopen, fclose, fprintf, fscanf)।
10. कर्नेल के लिए एक पूर्ण कार्यक्रम के रूप में शेल।
11. उपयोगकर्ता सुरक्षा मोड (रिंग 3)। टास्क स्टेटस सेगमेंट (tss)।

कर्नेल प्रणाली लॉग

शुरू करने से पहले, हमें I / O पोर्ट के साथ काम करने के लिए कुछ उपयोगी कार्यों को पेश करना होगा। प्रोग्रामर के लिए I / O पोर्ट्स मेमोरी में सामान्य कोशिकाओं से अलग नहीं हैं, सिवाय इसके कि उन्हें संचालित करने के लिए अलग-अलग कमांड हैं। इन पोर्ट पर काम करने वाले उपकरण मेमोरी बस से जुड़े होते हैं। उनके लिए एक समर्पित पता स्थान भी है। हमें इनपुट / आउटपुट पोर्ट के साथ काम करने के लिए दो कोडांतरक कार्यों की आवश्यकता होगी, क्योंकि जैसा कि आप पहले से ही याद करते हैं, मुझे कोडांतरक आवेषण बर्दाश्त नहीं है।

extern u_char asm_read_port(u_char port); extern void asm_write_port(u_int port, u_char data); 

इसी तरह, नकाबपोश प्रोसेसर को नियंत्रित करने के लिए दो कमांड बाधित होते हैं।

 extern void asm_lock(); extern void asm_unlock(); 

खैर, घातक त्रुटियों के बाद ऊर्जा बचाने के लिए, आपको एक प्रोसेसर स्टॉप कमांड की आवश्यकता होती है।

 extern void asm_hlt(); 

जैसा कि आपको याद है, वीडियो मेमोरी 0xB8000 से शुरू होती है, लेकिन मेरा सुझाव है कि मैसेज को पहले सादे टेक्स्ट फॉर्मेट में बफर में लिखें। और फिर रंग विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, इस बफर को वीडियो मेमोरी में कॉपी करें। ऐसा करने के लिए, मैंने इन बफ़र्स के साथ काम करने के लिए कई उपयोगिताओं को लागू किया। एक बफर कर्नेल syslog के लिए होगा, और बाकी वर्चुअल टर्मिनलों के लिए। स्क्रीन को स्क्रॉल करते हुए बफर पर भी प्रदर्शन किया जाएगा। और केवल वीडियो_फ्लश फ़ंक्शन वीडियो मेमोरी में बफर को कॉपी करेगा, इसे विशेषताओं के साथ विस्तारित करेगा।

 extern void video_init(); extern void video_disable_cursor(); extern void* video_scroll(char const* video_buff, char* pos); extern char* video_clear(char const* video_buff); extern void video_flush(char const* video_buff); 

अब सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सुविधाओं को पेश करने का समय है। अंतिम दो का उपयोग कर्नेल को डीबग करने के लिए किया जाएगा जब आलस को डीबगर द्वारा डीबग किया जाता है। मेरा विश्वास करो, मैंने इस कर्नेल को लिखने पर कभी भी डिबगर का उपयोग नहीं किया है।

 extern void kpanic(char* message, ...); extern void kassert(const char* file, u_int line, bool expr); extern void kunreachable(const char* file, u_int line); 

ठीक है, वास्तव में, कर्नेल सिस्टम लॉग के साथ काम करने के लिए कार्य करता है। स्क्रीन पर जो प्रदर्शित किया जाता है, उसे नियंत्रित करने के लिए, मैंने सिस्टम लॉग या उपयोगकर्ता कंसोल में किमीोड फ़ंक्शन में प्रवेश किया। और सिस्टम लॉग को बफर में पढ़ने के लिए, आपको क्लॉग फ़ंक्शन की आवश्यकता होगी, क्योंकि उपयोगकर्ता प्रक्रियाओं में सिस्टम कॉल को छोड़कर कर्नेल तक पहुंच नहीं होगी।

 extern void kclear(); extern void kprintf(const char* format, ...); extern void kvprintf(const char* format, va_list list); extern void kmode(bool is_early); extern void klog(char* buf, u_int n); 

मैं यहां सबसे दिलचस्प कार्य देता हूं:

 /* * Api - Scroll video buffer up * Returns new position */ extern void* video_scroll(char const* video_buff, char* pos) { char* ptr = (void*)video_buff; /* scroll up */ for (int i = 1; i < VIDEO_SCREEN_HEIGHT; ++i) { for (int j = 0; j < VIDEO_SCREEN_WIDTH; ++j) { ptr[(i - 1) * VIDEO_SCREEN_WIDTH + j] = ptr[i * VIDEO_SCREEN_WIDTH + j]; } } /* empty last line */ for (int j = 0; j < VIDEO_SCREEN_WIDTH; ++j) { ptr[(VIDEO_SCREEN_HEIGHT - 1) * VIDEO_SCREEN_WIDTH + j] = ' '; } /* move position up */ pos -= VIDEO_SCREEN_WIDTH; return pos; } 

 /* * Api - Print kernel message */ extern void kvprintf(const char* format, va_list list) { char buff[VIDEO_SCREEN_WIDTH]; int len = vsprintf(buff, format, list); for (int i = 0; i < len; ++i) { if (buff[i] != '\n') { kputc(buff[i]); } else { int line_pos = (syslog_pos - syslog) % VIDEO_SCREEN_WIDTH; for (int j = 0; j < VIDEO_SCREEN_WIDTH - line_pos; ++j) { kputc(' '); } } } kflush(); } 

 /* * Put character to syslog */ static void kputc(char ch) { if ((size_t)syslog_pos - (size_t)syslog + 1 < VIDEO_SCREEN_SIZE) { *syslog_pos++ = ch; } else { syslog_pos = video_scroll(syslog, syslog_pos); kputc(ch); } } 

वीडियो ट्यूटोरियल में विस्तृत ट्यूटोरियल देखें।

संदर्भ

→ इस लेख के लिए वीडियो ट्यूटोरियल
→ स्रोत कोड (आपको एक सबक 3 शाखा की आवश्यकता है)

संदर्भ

1. जेम्स मोलॉय। अपना खुद का खिलौना यूनिक्स-क्लोन ओएस रोल करें।
2. जुबकोव। डॉस, विंडोज, यूनिक्स के लिए असेंबलर
3. कलाश्निकोव। असेंबलर आसान है!
4. Tanenbaum। ऑपरेटिंग सिस्टम। कार्यान्वयन और विकास।
5. रॉबर्ट लव। लिनक्स कर्नेल विकास प्रक्रिया का विवरण।