Emulowanie Linusa Torvaldsa: Stwórz swój własny system operacyjny od podstaw (III)

Kontynuujemy tę serię postów o tym, jak stworzyć nasz system operacyjny. Dzisiaj nie będziemy skupiać się na jednym temacie, ale od teraz zdefiniujemy kilka przydatnych funkcji. Przede wszystkim zdefiniujemy 3 funkcje, które spełniają funkcję memcpy, zestaw memów y memcmmp:

void* ND::Memory::Set(void* buf, int c, size_t len)
{
unsigned char* tmp=(unsigned char*)buf;
while(len--)
{
*tmp++=c;
}
return buf;
}
void* ND::Memory::Copy(void* dest,const void* src, size_t len)
{
const unsigned char* sp=(const unsigned char*)src;
unsigned char* dp=(unsigned char*)dest;
for(;len!=0;len--) *dp++=*sp++;
return dest;
}
int ND::Memory::Compare(const void* p1, const void* p2, size_t len)
{
const char* a=(const char*)p1;
const char* b=(const char*)p2;
size_t i=0;
for(;i<len;i++)
{
if(a[i] < b[i]) return -1; else if(a[i] > b[i])
return 1;
}
return 0;
}

Wszystkie realizują się samodzielnie. Wziąłem te funkcje z małej biblioteki C, implementacja jest zwykle podobna we wszystkich systemach operacyjnych. Teraz zrobimy 3 podobne funkcje, ale do manipulowania łańcuchami. Pełniłyby funkcję tzw strcpy, strcat y strcmp.

size_t ND::String::Length(const char* src)
{
size_t i=0;
while(*src--)
i++;
return i;
}
int ND::String::Copy(char* dest, const char* src)
{
int n = 0;
while (*src)
{
*dest++ = *src++;
n++;
}
*dest = '';
return n;
}
int ND::String::Compare(const char *p1, const char *p2)
{
int i = 0;
int failed = 0;
while(p1[i] != '' && p2[i] != '')
{
if(p1[i] != p2[i])
{
failed = 1;
break;
}
i++;
}
if( (p1[i] == '' && p2[i] != '') || (p1[i] != '' && p2[i] == '') )
failed = 1;
return failed;
}
char *ND::String::Concatenate(char *dest, const char *src)
{
int di = ND::String::Length(dest);
int si = 0;
while (src[si])
dest[di++] = src[si++];
dest[di] = '';
return dest;
}

Zajmiemy się teraz kilkoma całkiem ciekawymi funkcjami. Dzięki tym funkcjom możemy odczytywać i zapisywać dane na portach sprzętowych. Zwykle odbywa się to za pomocą ASM i odpowiada (na x86) instrukcjom in y na zewnątrz. Aby łatwo wywołać ASM z C, użyj instrukcji asm, z niebezpieczeństwem, że nie jest przenośny. Do tego zdania dodajemy lotny więc GCC nie próbuje zoptymalizować tego tekstu. Z drugiej strony instrukcja asm ma ciekawy sposób przyjmowania parametrów, ale wydaje mi się, że można to lepiej zrozumieć, patrząc na przykłady.

void ND::Ports::OutputB(uint16_t port, uint8_t value)
{
asm volatile("outb %1, %0" : : "dN"(port), "a"(value));
}
uint8_t ND::Ports::InputB(uint16_t _port)
{
unsigned char rv;
asm volatile("inb %1, %0" : "=a"(rv) : "dN"(_port));
return rv;
}

I oto post 3, dzisiaj nie zrobiliśmy nic błyskotliwego, ale zdefiniowaliśmy kilka funkcji, które przydadzą się na przyszłość. Uwaga dla użytkowników 64-bitowych, że pracuję nad naprawieniem pliku pluskwa co uniemożliwia poprawną kompilację w wersji 64-bitowej. W następnym poście zobaczymy ważny komponent architektury x86, GDT.