4. Sourcecode Fortschritt

Sourcecode Fortschritt

  • E
    Mod

    Rev. 583: 0.0.1.22

    zwischenstand: log in malloc zum aufspüren von fehlern
    heap expansion evtl. nicht ok

    0
  • E
    Mod

    Rev. 584 (0.0.1.24)

    Zwischenstand zur Fehlersuche beim Expandieren des Heaps

    Committen wieder frei gegeben

    Fragen:

    1. Wo liegt der Fehler im MM (Heap)?
    2. Warum löst 1:\... das aus?
    0
  • E
    Mod

    Rev. 585 (0.0.1.25)

    Zwischenstand Heap-Erweiterungs-Problematik:
    Heap-Logger zur Analyse zeigt die Arbeitsweise des Heaps.

    http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/0_0_1_25_heap_problem.PNG <--- OK ?
    http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/0_0_1_25_heap_problem_PF.PNG <--- not OK

    0
  • E
    Mod

    Rev. 586 (0.0.1.26):

    HEAP_MIN_GROWTH = 0x40000;

    #define PLACEMENT_BEGIN ((uint8_t*)0x1200000) // 18 MiB (vorher 16 MiB)

    (Tobiking meint, das die Veränderung der Liste von außen erfolgen könnte, daher Tests mit 16/17/18/19 MiB als Placement-Untergrenze. Hatte hohen Einfluss.)

    bei mir unter qemu bei 1:\... oder 1:|... Division by zero mit eip 0x104504 (kernel.map: 0x00105499 _FAT_fread)

    Die Fehlersuche ist bisher über das Eingrenzen der Symptome nicht hinaus gewachsen.

    0
  • E
    Mod

    Rev. 587 (0.0.1.27)

    Heap-Problem erstmal gelöst: Regions Liste für Heap von 0xA00000 bis 0xE00000 gelegt. Da "unten" scheint es sicherer zu sein als zwischen 16 MiB und 20 MiB.
    Tobiking hat da auch schon negative Erfahrungen bei VBox gemacht, er sprach von tasking_install.

    jetzt geht real und auf qemu auch wieder 3:/ttt usw.

    #define _MALLOC_FREE_ sorgt für infos über malloc/free und zeigt den neuen Heap-Logger, der die "Regions", die Bausteine des Heaps, aufführt.

    Wer das MM-Problem weiter bearbeiten will:
    kheap.c:

    static const uint32_t HEAP_MIN_GROWTH = 0x40000;

    kheap.h:

    // Placement allocation
#define PLACEMENT_BEGIN   ((uint8_t*) 0xA00000)     // 10 MiB // TEST vorher 16 MiB
#define PLACEMENT_END     ((uint8_t*) 0xE00000)     // 14 MiB // TEST vorher 20 MiB

    Vorschlag aus IRC #lost von bluecode: magic einbauen und bei jedem malloc/free überprüfen, dann würden wir heap corruption zeitnah feststellen.

    placement: A00000h
    regions: B2A000h

    Da liegt Folgendes vor dem Heap:

    kernel_pd = malloc(sizeof(page_directory_t), PAGESIZE);

kernel_pd->tables[i] = malloc(sizeof(page_table_t), PAGESIZE);

// Setup the page tables for the kernel heap (3GB-4GB), unmapped
page_table_t* heap_pts = malloc(256*sizeof(page_table_t), PAGESIZE);

bittable = malloc(128*1024, 0);

    In paging.c wurde auch folgendes geändert in phys_init():

    // Check that 10 MiB-20 MiB is free for use
    if (!memorymap_availability(entries, 10*1024*1024, 20*1024*1024))
    {
        textColor(0x0C);
        printf("The memory between 10 MiB and 20 MiB is not free for use. OS halted!\n");
        for (;;);
    }

    Also bleiben für die regions-Verwaltung des Heap momentan:
    E00000h - B2A000h = 2D6000h = 2973696 Byte

    typedef struct
{
    uint32_t size;
    bool     reserved;    
} region_t;

    Größe: 4+1 Byte = 5 Byte

    Anzahl regions: 2973696 Byte / 5 Byte = 594739

    Heap-Area FF000000h - C0000000h = 1056964608 Byte

    1056964608 Byte / 594739 regions = 1777 Byte/region (passt, wackelt und hat Luft 👍 )

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  • C

    Rev. 588:

    * Keysound.elf als Userprogramm hinzugefügt, macht immer Beep wenn man eine Taste drückt (A-Z)

    0
  • E
    Mod

    0.0.1.28 - Rev: 589

    - stack im BL 2 nach 0x99999 (korrekt: 0x9FFFF, s.u.), da kernel jetzt bei 0x100000
    - kheap, paging (alles auf 10 MiB bis 20 MiB umgebaut)

    VBox und VMWare beklagen sich bei eingeschaltetem _MALLOC_FREE_, laufen aber ohne gut.
    Real PC und qemu laufen mit und ohne.

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  • T

    Erhard Henkes schrieb:

    Rev. 589: (0.0.1.28)

    - stack im BL 2 nach 0x99999, da kernel jetzt bei 0x100000

    Euch ist schon klar, dass Zahlen, die mit 0x anfangen, Hexzahlen sind und 0x99999 und 0x100000 damit keine direkt aufeinanderfolgenden Zahlen sind? 😉

    Immerhin habt ihr damit versehentlich was richtig gemacht, denn damit kommt ihr schonmal dem BIOS nicht in die Quere, das in dem Bereich dazwischen liegt. 0x99999 ist trotzdem eine seltsame Adresse für den Stack (und eine schlechte noch dazu, wegen Alignment).

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  • E
    Mod

    sorry, war 0x9FFFF 😃

    Wäre das korrekter? Läuft aber auch anders.

    mov ax,0xA000
    mov ss,ax      ; stack
    xor sp,sp      ; stackpointer: A0000h

    So sieht BL2 am Anfang zur Zeit aus:

    ;boot2.asm
[map symbols boot2.map]
[Bits 16]
org 0x500
jmp entry_point                  ; go to entry point

;*******************************************************
;	Includes and Defines
;*******************************************************
%include "gdt.inc"               ; GDT definition
%include "A20.inc"               ; A20 gate enabling
%include "Fat12.inc"             ; FAT12 driver
%include "GetMemoryMap.inc"      ; INT 0x15, eax = 0xE820

%define IMAGE_PMODE_BASE 0x100000 ; where the kernel is to be loaded to in protected mode
%define IMAGE_RMODE_BASE 0x3000  ; where the kernel is to be loaded to in real mode

ImageName     db "KERNEL  BIN"
ImageSize     dd 0

;*******************************************************
;	Data Section
;*******************************************************
msgLoading db 0x0D, 0x0A, "Jumping to OS Kernel...", 0
msgFailure db 0x0D, 0x0A, "Missing KERNEL.BIN", 0x0D, 0x0A, 0x0A, 0

entry_point:
    cli                 
    xor ax, ax           ; null segments
    mov ds, ax
    mov es, ax

 ;=====================================================HOTFIX===ehenkes====
    mov ax,0x9000 
    mov ss,ax            ; stack
    xor sp,sp
    dec sp               ; stackpointer: 9FFFFh 
 ;=====================================================HOTFIX===ehenkes====
    sti                  

A20:
    call EnableA20
    0
  • T

    Erhard Henkes schrieb:

    sorry, war 0x9FFFF 😃

    Okay. Ich hätte eher 0x9fc00 genommen, sonst macht ihr euch womöglich die EBDA kaputt. Solange ihr die nicht braucht, ist es aber eigentlich auch egal.

    Wäre das korrekter? Läuft aber auch anders.

    mov ax,0xA000
    mov ss,ax      ; stack
    xor sp,sp      ; stackpointer: A0000h

    Ist besser, weil das Alignment dann stimmt. Für die Korrektheit sollte das keine Rolle spielen, aber für Performance könnte es einen Unterschied machen. Nicht, dass das in einem Bootloader entscheidend wäre, aber solche Fehler macht man ja ganz gern konsequent überall...

    Edit: Nein, in Wirklichkeit ist es vollkomener Blödsinn. Als allererstes kriegt ihr einen Overflow in sp und schreibt dann den Videospeicher voll. 😉

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  • E
    Mod

    Ich hätte eher 0x9fc00 genommen

    mov ax,0x9000 
    mov ss,ax     ; stack
    mov sp,0xfc00 ; stackpointer: 9FC00h

    So besser? Läuft auch. 😃
    Hauptsache der Kernel überfährt beim Laden ab 0x3000 im RM den Stack nicht.

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  • E
    Mod

    Für Interessierte:
    http://wiki.osdev.org/Memory_Map_(x86)#Extended_BIOS_Data_Area_.28EBDA.29
    http://web.archive.org/web/20060508100419/http://heim.ifi.uio.no/~stanisls/helppc/ebda.html

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  • E
    Mod

    0.0.1.29 - Rev: 590

    - printf mit task_switching eingerahmt, um VBox und VMWare mit malloc/free/heap-Diagnose laufen zu lassen
    - Stack im BL2 noch etwas angepasst

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  • M

    Version 0.0.1.30 - Rev: 591:

    - Revision wird jetzt angegeben.
    - synchronisation.c/.h hinzugefügt, enthält Code für semaphores (noch fehlerhaft)
    -> zum testen: console.c z. 211 und 267 reinnehmen
    - getCurrentMilliseconds im Userspace ergänzt, entsprechende Funktionen im Kernel ergänzt und umbenannt
    - Kleinigkeiten

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  • E
    Mod

    Version 0.0.1.31 - Rev: 592:

    Lauffähige Version für weitere Versuche:

    1. semaphore reicht noch nicht zum Schutz bei printf in malloc/free-Diagnose, daher zunächst noch task_switching false/true; lock/unlock in console.c auskommentiert

    2. free konnten in usb2.c nicht angewendet werden ohne Absturz (daher auskommentiert für weitere Einzelversuche)

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  • E
    Mod

    Version 0.0.1.32 - Rev: 593:

    - Alignment bei malloc etwas sparsamer gehalten
    - kleine formale Anpassungen

    0
  • E
    Mod

    Version 0.0.1.33 - Rev: 594:

    Einführung von:
    void* malloc(uint32_t size, uint32_t alignment, char* comment)

    Tastenkombination ESC+H führt zu:
    void logHeapRegions()

    Test mit qemu:
    http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/0_0_1_33_heap_Logger.PNG

    Damit kann man die Verwendung der Regions auf dem Heap leicht kontrollieren. Fehlentwicklungen wie Memory Leaks und sonstige Ungereimtheiten, aber auch das korrekte Wirken auf dem Heap können somit einfach entdeckt werden.

    Damit bleiben wir unserem didaktischem Konzept treu. Welches OS lässt schon den Einblick in den Kernel Heap zu? 😉

    Vorsicht bei USB sticks:
    Während strg+u (screenshot auf stick) nicht ESC+H verwenden! Zerstört den FS-Aufbau. Hier muss ein Lock eingesetzt werden.

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  • E
    Mod

    Version 0.0.1.34 - Rev: 595:

    - usb-Transfer "befreit" nun den Heap auch wieder vollständig
    - malloc und free Diagnose nun auch sprechend
    - Heap-Regions-Ausgabe nur noch auf Esc+H (also nicht automatisch bei Heap-Erweiterung) und nur noch reservierte Regions (spalte res. könnte entfallen)

    Beispiel nach dem Start: http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/0_0_1_34_heap_Logger.PNG

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  • E
    Mod

    Version 0.0.1.35 - Rev. 596:

    vm86.h/c eingebaut, damit es mal los geht 😉

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  • E
    Mod

    Version 0.0.1.36 - Rev. 597:
    (Experimentalzustand bezüglich VM86)

    vm86 modul verankert in paging.c, task.c, irq.c und testweise umgesetzt in ckernel.c mit einem Programm vidswtch.com, das via incbin (data.asm) eingeschleust und im Speicher bei 0x100 zur Ausführung im VM86 positioniert wird.

    Screenshot: http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/0_0_1_36_vm86.PNG

    Startet man vidswtch.com unter Win XP: http://www.henkessoft.de/OS_Dev/Bilder/0_0_1_36_vm86_windows.PNG

    vidswtch.asm:

    [bits 16]
[section .text]

mov ax, 0013h
int 10h
int 3

    INT 10h mit AH = 00h u. AL = 13h: Grafikmodus, 320 x 200 Pixel, 256 Farben (ab MCGA)

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