ASM (ASM Comics,ASM Комиксы) :: Комиксы / прикольные картинки, мемы, смешные комиксы, гифки

Уроки ОСдева №1

В прошлом посте я представил свою операционку и игру, которую пишу под неё в свободное время. Там же я сделал несколько заявок на будущие посты. Среди прочего я сказал, что, возможно, сделаю серию образовательных постов про разработку операционных систем и низкоуровневое программирование. Сегодня будет первый такой пост. Для понимания материала не нужно знать ассемблер или разбираться в устройстве ОС - про всё это я буду рассказывать. Нужно иметь представление об архитектуре компьютера в общих чертах: понимать, что такое BIOS, процессор, материнская плата, оперативная память, видео-, звуковая и сетевая карты, жёсткий диск, оптические и флоппи-приводы и как примерно всё это между собой скрепляется. Неплохо бы знать, что такое бит, байт и слово. Вообще супер, если вы в курсе, чем десятичная система счисления отличается от двоичной и шестнадцатеричной и умеете переводить из одной в другую. Поехали.

P.S.: если знаете английский, советую зайти сюда. Это довольно старая серия уроков по ОСдеву для новичков. Я в своё время почерпнул там очень много и в своих постах наверняка буду невольно цитировать оттуда.

Часть 1, теоретическая.

С чего начать? Вопрос, который возникает в голове любого, кто собрался писать ОС с нуля. В интернете полно тематических ресурсов, но не так много обучающих, где бы задача написания операционной системы разбивалась на небольшие последовательные этапы-уроки. Например, на OSDev.org очень много информации, распределённой по тематическим разделам, но составить на её основе у себя в голове необходимую последовательность действий для новичка будет очень сложно.

Я думаю, стоит начать с включения компьютера. Это не шутка: чтобы создать свою операционную систему, надо до определённой степени понимать как работает компьютер. Что происходит, когда вы нажимаете кнопку POWER на системном блоке и как у вас на экране оказывается ваш заваленный ярлыками и "новыми папками" рабочий стол? Для того, чтобы программа (а наша ОС - это, конечно же, программа) начала исполняться, она должна сначала попасть в оперативную память. Содержимое оперативной памяти же на момент включения пусто. Если среди читающих есть инженеры, советую зажмуриться и пропустить до следующего абзаца: сейчас будет упрощённая модель.

1. Нажатая кнопка POWER посылает электрический сигнал на материнскую плату.

2. Сигнал доходит до материнской платы и отправляется к блоку питания.

3. Блок питания просыпается и начинает подавать энергию подключенным устройствам.

4. Блок питания посылает сигнал на материнскую плату, начинает исполняться программа BIOS.

5. BIOS проводит POST (power-on self-test), посылая сигналы разным устройствам и получая (или не получая) от них ответ. Если устройство не отправило ответ, оно помечается как нерабочее или отсутствующее. Тут же BIOS определяет количество оперативной памяти и некоторые другие параметры системы.

6. Если POST окончен и никаких критических поломок не выявлено, BIOS сверяется со списком загрузочных устройств. Наверняка вы хоть раз его видели, если устанавливали Windows: его обычно можно настроить через интерфейс BIOS, выбрав, с чего загружать ОС (floppy, HDD, USB, ...).

Вот тут начинается часть, которая интересует нас. Предположим, мы вставили дискету с нашей ОС в привод и настроили приоритет загрузки следующим образом: CD-ROM, флоппи-привод, жёсткий диск, USB. Как BIOS определит, что на одном из носителей есть операционная система для загрузки? Физическое устройство цифровых носителей и способы доступа к информации на них это тема для отдельного урока или даже нескольких, так что пока удовольствуемся упрощённой схемой: BIOS считывает с 0 по 511 байты носителя и проверяет, чему равны байты 510 и 511. Если они равны 170 и 85 (AAh и 55h в шестнадцатеричной системе), BIOS считает, что нашёл программу-загрузчик. После этого считанный участок носителя размером в 512 байт загружается в оперативную память и запускается центральный процессор компьютера, который начинает выполнять загруженную программу. Программа-загрузчик догружает остальные файлы ОС и располагает их в памяти нужным образом, а потом говорит процессору, откуда нужно начать выполнение ОС.

Какие выводы можно сделать из полученной информации?

1. Помимо операционной системы на носителе должна быть программа-загрузчик, т.к. компьютер не знает, как именно структурированы файлы ОС и куда их надо загружать. Загрузка ОС - тоже задача разработчика.

2. Загрузчик должен быть не больше 510 байт, ведь BIOS считывает 512 и последние два из них заняты меткой загрузчика.

3. Последние два байта программы-загрузчика должны быть равны AA55h.

3. Загрузчик должен занимать строго определённое место на носителе: с 0 по 511 байты. Думаю, вы замечали, что когда копируете файлы на носитель обычными методами, никто не спрашивает вас, в какой именно участок памяти вы хотите их поместить. Значит, копировать загрузчик нужно каким-то особенным способом.

Это была короткая вводная, но теперь мы имеем представление о том, как операционная система попадает в оперативную память и начинает исполняться при включении компьютера. Предлагаю пока помедитировать над этим. В следующий раз наверное будем говорить об устройстве цифровых носителей и потихоньку погружаться в волшебный мир ассемблера.

Олдфажного геймдева пост

Привет, реактор. Заxожу сюда за xорошим настроением (или как получится) уже давно, но написать собрался впервые.

Несколько лет назад я по приколу начал пилить с нуля ОС для ПК с x86-ми процами. Без комментариев, просто заxотелось. Потиxоньку занимаюсь ею и по сию пору. Появилось порядка 20 нерабочиx версий, одна полурабочая и одна (будем надеяться) нормальная, которая ещё не окончена. Операционка получилась как я люблю: грузится с дискеты, даёт минимальный интерфейс к клавиатуре, дисплею и флоппи-приводу, позволяет запускать плоские бинарники с точкой вxода 500000h и не мешает. В следующей версии будут ещё всякие излишества вроде поддержки жёсткого диска и графическиx режимов VGA, но сейчас не о том.

Bochs for Windows - Display
_ □
Not a command or executable file.
CTRL + 3rd button enables mouse IPS: 48,590M
NUM CAPS SCRL HD:0-IV UHCI,gamedev,Игры,ASM,ASM Comics,ASM Комиксы,Roguelike,олдфаги поймут,Операционная система,длиннопост

Bochs for Windows - Display
_ □
USEIR g-py
Reset suspehd Power-
(Ь Ф
Unformatted memory map:
Entry öl 0x0 Entry #2 0x9F000
0X9FO0O
0x1000
0x18000
OxlFEFOOOO
Entry ö3 0XE8O0O 0x18000 Entry Ö4 0x100000 OxlFEFO Entry Ö5 0xlFFFO000 0x10000 Entry Ö6 0xFFFCO000 0x40000
available
reserved

Мне стало жаль просто убрать в ящик ту полурабочую версию оси и я решил написать под неё игру. Конечно, в дуxе самой ОС: олдфажный текстовый рогалик, как бы плод запретной связи Colossal Cave Advenure и Rogue. От первой достались текстовые описания и перемещение по "комнатам", от второй - процедурная генерация, голод, xолод и пермасмерть.

Сразу опишу основные фишки проекта и приведу немного цифр:

- 1000 комнат

- 7 концовок

- износ, ремонт и апгрейд снаряжения

- прокачка атрибутов, заклинаний и навыков от использования

- около 50 видов монстров

- около 25 видов магии

- около 1,5 часов на успешную партию

- дружелюбный интерфейс

Ну и напоследок несколько скринов из последней и старыx версий:

Character creation - step 1. Distribute points between primary attributes.
trength:
Constitution: 5 Dexterity: 5
Intelligence: 5 Luck: 5
Poo 1: 25
Health: 110 x to avoid trap: 22
Health regen.: 1
Metabolism: 1
Physica1 res.: 1
Physical damage: 1-2
Use Up and Down arrows to select an

Entry Hall
Uaults of this huge hall are supported by many elegant columns. Long stone benches are situated along the walls, central place is taken by a large, intricately decorated fountain with no water. Daylight fills the hall through the gates and small windows high above, near the ceiling.

Corridor
A dark, empty corridor with high ceiling and crude stone walls. You see test visuals, wooden chest with lock(?).
You hear test sound
Use arrow keys to move around the map.
Break container
Character
Inventory
Listen
Search
Take
PosX: 9 PosY: 0 PosZ: 0 Time: 154,gamedev,Игры,ASM

old sword
Plain old sword that Type: weapon Durability: 29/48 Physical damage: 10
had seen better times.,gamedev,Игры,ASM,ASM Comics,ASM Комиксы,Roguelike,олдфаги поймут,Операционная система,длиннопост

ROUND RESULTS
skul lback spider runs beneath your foot
albino spider watches you with its" beady eyes
You make a leaping attack at skul lback spider skullback spider takes 31 points of physical damage skullback spider takes 7 points of electric damage skullback spider dies,gamedev,Игры,ASM,ASM

ROUND RESULTS
purple worm attacks and misses
skullback spider runs beneath your foot
You don't have time for this now.,gamedev,Игры,ASM,ASM Comics,ASM Комиксы,Roguelike,олдфаги поймут,Операционная система,длиннопост

Игра в процессе разработки, текущая версия готова процентов на 30 в смысле меxаник и примерно на 5 в смысле контента. Если кому интересно, в следующем посте выложу ссыль и инструкцию для запуска. Ну а так - приветствую комменты и просто потрепаться за жизнь, низкоуровневое программирование и геймдев.

ASM

Уроки ОСдева №1

Олдфажного геймдева пост

Моя игровая история ч. 2. Предыдущая часть : http://old.reactor.cc/post/3008832 Следующая: http://old.reactor.cc/post/3009593

Моя игровая история ч. 3. Предыдущая часть : http://old.reactor.cc/post/3009594