bootstrapOS

Bootstrapo

Banyak tutorial OS dimulai dalam perakitan atau C ++. Kami mulai dalam kode mesin.

Dalam tutorial Raspberry Pi 4 ini, kami akan menulis assembler yang diselenggarakan sendiri dalam kode mesin. Kami kemudian akan mengembangkan kompiler itu (dengan menerapkan fitur baru kemudian menggunakan fitur-fitur tersebut dalam kode sumber kompiler) menjadi sesuatu yang mampu menguasai bahasa tingkat tinggi. Akhirnya, dalam bahasa tingkat tinggi kami, di mana sebagian besar tutorial dimulai, kami akan menulis server web sederhana untuk satu hari menjadi tuan rumah dokumentasi tutorial sendiri.

Kemajuan

Tonggak: Kode Mesin Bootstrap?

• Cetak ke qemu uart
• setup uart dengan benar, tunggu tulis, cetak 'x'
• Tunggu baca, baca, cetak input UART
• Tulis semua ke memori kemudian buang memori masuk
• Salin mem_in ke mem_out lalu ubah kode di atas untuk mencetak mem_out
• Gunakan byte untuk menunjukkan panjang output
• Rutin untuk membaca sejumlah bit tertentu ke memori, gunakan untuk menyalin kode mesin
• Hapus whitespace terkemuka , ; Perintah untuk komentar
• Cetak biner mentah

Tonggak sejarah: Kode mesin besar-endian?

• Cetak biner dalam bentuk kecil-endian
• Tulis ulang basis kode dalam bentuk besar-endian (ehh, tinggalkan format paling lambat)

Tonggak sejarah: berlabel goto?

• J : Cabang relatif dengan biner
• L : Label untuk goto (baca ke dalam pita memori dengan skema pos4 name )
• GOTO : Label Goto
• Tulis ulang basis kode menggunakan gotos berlabel

Tonggak sejarah: goto bersyarat?

• GOEQ
• GONE
• GOGT
• GOLT
• GOGE
• GOLE
• Tulis ulang basis kode menggunakan goto bersyarat

Tonggak sejarah: Fungsi berlabel?

• CALL : "goto" tetapi dengan bercabang tertaut
• Tulis ulang basis kode

Tonggak sejarah: string emitting

• MOV reg char
• EMIT string : makro untuk serangkaian MOV reg char dan CALL emit dengan dukungan urutan melarikan diri
• Tulis ulang basis kode

Tonggak: perakitan bootstrap

• RET : kembalikan setelah panggilan fungsi
• MOV reg hex
• MOV reg dec
• MOV reg reg
• ADD reg reg [reg/value] : Tetapkan nilai register
• SUB reg reg [reg/value] : Tetapkan nilai register
• LDB reg reg_mem offset : Muat byte
• STB reg reg_mem offset : Simpan byte
• ORR reg reg (reg >>/<< value)
• AND reg reg (reg >>/<< value)

Tonggak: Fungsi Stack-Lang

• .func [name] [num locals]
• .call [name]

Tonggak sejarah: dorong, pop, dan dup

• .push constant [val]

• .dup

• .pop local [idx]

• .push local [idx]

• .pop param [idx]

• .push param [idx]

• .pop global [idx]

• .push global [idx]

Tonggak: Akses memori stack-lang

• .load (..., addr) -> (..., val)
• .store (..., val, addr) -> (...)

Tonggak sejarah: Aritmatika

• .add
• .sub

Tonggak: Alokasi tumpukan

• fungsi malloc stack (..., num byte) -> (..., addr)

Tonggak sejarah: parsing dan kompilasi

• konstanta
• Operasi Unary
• Operasi binomial
• Deklarasi Variabel Global
• Fungsi Dasar (dengan Goto untuk fn main )
• Fungsi Panggilan dan Parameter
• variabel lokal
• blok bersyarat
• loop
• istirahat dari loop

---

• Driver Ethernet Perpustakaan Refactor Circle
• Tulis ulang driver Ethernet dalam bahasa tingkat tinggi kami
• TCP/IP Stack
• server http
• Sajikan banyak file
• preemptive multitasking

Baris kode dari waktu ke waktu

 for f in ./os/*.txt; do wc -l $f; done | Rscript bar-gen.R ; feh ./loc-stats.png