Emulando a Linus Torvalds: crea tu propio sistema operativo desde 0 (VII)

Bienvenidos a otro post sobre cómo crear nuestro propio sistema operativo (artículos anteriores de la serie: 1, 2, 3, 4, 5 y 6). Ha pasado mucho tiempo desde el último post, debido principalmente a un bug que encontré en lo que nos toca hoy. Veremos cómo manejar el reloj en arquitecturas x86.

Anteriormente habíamos activado los IRQ de manera genérica, pero hubo un pequeño problema ya que no los activábamos correctamente y pasábamos datos extra. Finalmente lo solucionamos carlosorta y yo y os puedo seguir comentando cómo seguir.

Bien, el reloj es un IRQ, concretamente el primero. Para configurarlo usaremos la función que definimos anteriormente para instalar de manera genérica los IRQ, la ND_IRQ_InstallHandler.

int ND_TIMER_TICKS=0;

void ND::Timer::Phase(int hz)
{
int divisor=1193180/hz;
ND::Ports::OutputB(0x43,0x36);
ND::Ports::OutputB(0x40, divisor & 0xFF);
ND::Ports::OutputB(0x40, divisor >> 8);
}

void ND::Timer::Wait(int ticks)
{
unsigned long eticks;
eticks=ND_TIMER_TICKS+ticks;
while(ND_TIMER_TICKS < eticks)
{

void ND::Timer::Setup()
{
ND::Screen::SetColor(ND_SIDE_FOREGROUND, ND_COLOR_BLACK);
ND::Screen::PutString("\nSetup timer...");
ND_IRQ_InstallHandler(0,&ND_Timer_Handler);
ND::Screen::SetColor(ND_SIDE_FOREGROUND,ND_COLOR_GREEN);
ND::Screen::PutString("done");
}

extern "C"
void ND_Timer_Handler(struct regs* r)
{
ND_TIMER_TICKS++;
if(ND_TIMER_TICKS % 18 ==0)
{
//ND::Screen::SetColor(ND_SIDE_FOREGROUND,ND_COLOR_BROWN);
//ND::Screen::PutString("\nOne more second"); WE SHOULD DO A REFRESH SCREEN
}
}

El código se ejecuta de la siguiente manera: el sistema de inicialización llama a ND::Timer::Setup, que llama a ND_IRQ_InstallHandler para insertar en la primera posición, el IRQ0, una función de callback cuando el evento se produzca, esa es ND_Timer_Handler que aumenta los ticks. Como hemos puesto la velocidad del reloj a 18 Hz, como veremos más adelante, si lo dividiésemos entre 18 y nos diese entero habría pasado un segundo.

La función ND::Timer::Phase nos sirve para ajustar la velocidad del timer, ese número tan extravagante es 1.19 MHz que es un valor común. Bien, esta función la deberemos llamar si quisiésemos cambiar la velocidad del timer, por defecto va a 18,22 Hz, un valor peculiar que debió de decidir alguien dentro de IBM y se ha quedado hasta nuestros días.

La función ND::Timer::Wait es bastante simple, solamente espera con un bucle while hasta que se hayan alcanzado los ticks necesarios para continuar.

En la imagen podemos comprobar que si descomentamos el código dentro del ND_Timer_Handler obtenemos esto:

En el siguiente capítulo veremos cómo leer la entrada del teclado y hacer un pequeño shell para interactuar con nuestro sistema. Como siempre, el código está disponible en GitHub bajo la licencia GNU GPL v2.