بایگانی برچسب: s

برنامه نویسی, توسعه سیستم عامل

نوشتن یک سیستم عامل ساده – قسمت سه و نیم

دیدگاه‌تان را بنویسید:

این قسمت، حقیقتا ارزش این که به قسمت چهارم تبدیل بشه رو نداره. برای همین تصمیم گرفتم اسمش رو بذارم سه و نیم! توی قسمت قبلی prompt نوشتیم که دستورات رو از کاربر میخوند اما هیچ جوابی نمیداد. توی این قسمت قصدم اینه که صرفا یک ارور رو روی صفحه نمایش بدم. به این شکل :

error

بسیار خوب! در قسمتی که چندین db داشتیم برای تعریف دو پیام اول و بعد شکل prompt و بعدش بافر، این رو وارد کنید :

کد   
badcommand db 'Bad command entered', 0x0d, 0x0a, 0

و بعد قبل از اتمام mainloop یعنی قبل از آخرین پرشمون، این کد رو اضافه کنید :

کد   
mov si, badcommand
call print_string

خب بعد از اسمبل کردن، خواهید دید که هر کامندی (مثل فاصله، کرکتر های الکی و …) که وارد کنید این ارور به شما نمایش داده میشه! و دلیلش اینه که هنوز دستوری به سیستم عاملمون اضافه نشده. در قسمت های بعدی دستورات مورد نیازمون رو هم به سیستم عامل کوچولومون اضافه میکنیم!

ضمیمه : ساخت فایل ISO قابل بوت از سیستم عامل

از اونجایی که میدونستم این سوال ممکنه پیش بیاد که چطور باید این فایل رو به ISO تبدیل کنیم و بوتش کنیم، در این بخش توضیح میدم. اولا که img و حتی bin قابل بوت شدن هستن (اگر مجازی سازتون میذاره که floppy controller اضافه کنید) ولی خب اگر دلتون میخواد ISO درست کنید ، اول فایل bin که اسمبلر داده بهتون رو به img تبدیل کنید :

کد   
dd if=my16bitos.bin of=my16bitos.img

بعد یه فولدر به اسم cdiso بسازید و فایل img رو ببرید داخلش و بعد این دستور رو بزنید (برنامه genisoimage رو نصب کنید حتما!):

کد   
mkisofs -o my16bitos.iso -b my16bitos.img -no-emul-boot cdiso/

بعدش میتونید فایل ISO رو بدید به یه مجازی ساز مثل VirtualBox یا QEMU یا VMWare .

موفق باشید!

Share
برنامه نویسی, توسعه سیستم عامل

نوشتن یک سیستم عامل ساده – قسمت سوم

دیدگاه‌تان را بنویسید:

در دو مقاله قبلی سعی کردیم یک سیستم عامل ساده بسازیم که توی مد حقیقی ۱۶ بیت کار میکنه و دو تا رشته هم نشونمون میده. بسیار خوب، اگر با سیستم عامل هایی مثل DOS کار کرده باشید قطعا با محیط متنی آشنایید. اگر هم مثل من لینوکسی باشید احتمالا بخش بزرگی از کارهاتون رو توی محیط ترمینال انجام میدید. حتی در ویندوز هم بعضی وقتا نیاز شدیدی به CMD یا همون Command Prompt پیدا میکنیم. پس نیاز داریم که یک محیطی بسازیم که دستورات رو از کاربر بگیره و بهشون پاسخ بده. ما در این قسمت، میایم و دستورات رو از کاربر میگیریم. در قسمت های بعدی دستورات مورد نظرمون رو هم اضافه میکنیم.

بعد از نوشتن prompt و قابلیت خوندن ورودی از کاربر، در واقع به این شکل میشه کدمون:

کد   
org 0x7c00
bits 16
 
mov ax, 0
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x7c00
 
mov si, welcome 
call print_string 
 
mov si, about
call print_string
 
mov si, newline
call print_string
 
mainloop:
 mov si, prompt
 call print_string
 
 mov di, buffer
 call get_string
 
 mov si, buffer
 cmp byte [si], 0
 je mainloop
 
 jmp mainloop
 
welcome db  'Welcome to my OS', 0x0d, 0x0a, 0
about db  'Written in 16-bit real mode', 0x0d, 0x0a, 0
buffer times 64 db 0
prompt db '>> ', 0
newline db ' ', 0x0d, 0x0a, 0
 
print_string:
 lodsb
 or al, al
 jz .done 
 
 mov ah, 0x0e
 int 0x10
 
  jmp print_string
 
 
 .done:
   ret
 
get_string:
 xor cl, cl
 .loop:
   mov ah, 0
   int 0x16
 
   cmp al, 0x08
   je .backspace
 
   cmp al, 0x0D
   je .done
 
   cmp cl, 0x3F
   je .loop
 
   mov ah, 0x0e
   int 0x10
 
   stosb
   inc cl
   jmp .loop
 
   .backspace:
    cmp cl, 0
    je .loop
 
    dec di
    mov byte [di], 0
    dec cl
 
    mov ah, 0x0e
    mov al, 0x08
    int 0x10
 
    mov al, ' '
    int 0x10
 
    mov al, 0x08
    int 0x10
 
    jmp .loop
 
    .done:
      mov al,0
      stosb
 
      mov ah, 0x0e
      mov al, 0x0d
      int 0x10
      mov al, 0x0a
      int 0x10
 
      ret
 
times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55

تفاوتش با قبلی چیه؟ درسته یک تابع بلند و بالای get_string اضافه شده، متغیر buffer هم تعریف شده. یک حلقه اصلی هم به اسم mainloop تعریف کردیم. بیایم ببینیم این همه بخش، چه کارایی میکنن؟

بین بخش های اضافه شده، mainloop بخش ساده تریه. پس اول میریم اون رو بررسی کنیم :

کد   
mainloop:
 mov si, prompt
 call print_string
 
 mov di, buffer
 call get_string
 
 mov si, buffer
 cmp byte [si], 0
 je mainloop
 
 jmp mainloop

در بخش اول، یک اسم برای حلقه اصلی گذاشتیم. سپس متغیر prompt رو توی Source Index فرستادیم و تابع print_string رو صدا زدیم. مثل نوشتن اون چیزایی که قبلا نمایش دادیم (پیام خوشامد گویی و این حرفا!). بعدش هم buffer که الان ۶۴ تا صفره رو داخل Destination Index قرار دادیم و تابع get_string رو صدا زدیم. این تابع، در واقع داره یه چیزی رو از ورودی میخونه (چطوری؟ الان بررسیش میکنیم!) . بعد بافر رو به si میفرستیم و بایت به بایت رو با صفر مقایسه میکنیم. اگر همه بایت ها صفر بود(یعنی دستور خالی بود) ، بر میگردیم سر خونه اول. در آخر هم یک پرش میکنیم به حلقه اصلی. چه دستوری وارد شده باشه، چه نشده باشه! حالا بیایم ببینیم تابع get_string مون چطوری کار میکنه؟

کد   
get_string:
 xor cl, cl
 .loop:
   mov ah, 0
   int 0x16
 
   cmp al, 0x08
   je .backspace
 
   cmp al, 0x0D
   je .done
 
   cmp cl, 0x3F
   je .loop
 
   mov ah, 0x0e
   int 0x10
 
   stosb
   inc cl
   jmp .loop
 
   .backspace:
    cmp cl, 0
    je .loop
 
    dec di
    mov byte [di], 0
    dec cl
 
    mov ah, 0x0e
    mov al, 0x08
    int 0x10
 
    mov al, ' '
    int 0x10
 
    mov al, 0x08
    int 0x10
 
    jmp .loop
 
    .done:
      mov al,0
      stosb
 
      mov ah, 0x0e
      mov al, 0x0d
      int 0x10
      mov al, 0x0a
      int 0x10
 
      ret

خب اولین کاری که کردیم انجام یه xor روی cl بوده. در واقع هشت بیت پایینی CX رو با خودش XOR کردیم. این یک کلک مرسوم هست برای تولید عدد صفر، مواقعی که نمیخوایم رجیسترهامون صفر شن. بعدش یک حلقه تعریف کردیم. توی این حلقه، اومدیم چه کردیم؟ عدد صفر رو توی AH قرار دادیم سپس از وقفه ۱۶ هگزادسیمال استفاده کردیم. این وقفه منتظر میمونه تا یک کلید فشرده شه. بعدش عدد هگزادسیمال 08 رو وارد AL کردیم. این چی کار میکنه؟ این چک میکنه کلید backspace فشرده شده یا نه. سپس در صورت برابری، میره به زیرتابع backspace که تعریف کردیم. بعدش هم با قرار دادن 0D در AL چک میشه که آیا Enter فشرده شده یا نه؟ و اگر درست باشه، میره به زیرتابع done که باز هم تعریف شده و مشاهده میکنید. بعد اومدیم محتوای CL رو با 3F مقایسه کردیم ، این دستور چک میکنه آیا ۶۳ کرکتر وارد شده؟ و سپس فقط به Enter و Back Space اجازه میده که کار انجام بدن. در واقع نمیتونید کلید دیگری رو فشار بدید. بعدش هم 0E رو داخل AH گذاشتیم و از همون وقفه معروف بایوس استفاده کردیم. این پروسه به شما اجازه میده هر وقت کلیدی رو فشردید، بدون درنگ کرکتر مورد نظرتون رو روی صفحه مشاهده کنید. حالا نوبتی هم باشه، نوبت زیرتابع هایی هست که داریم. اولیش، backspace هست که به این شکله :

کد   
.backspace:
    cmp cl, 0
    je .loop
 
    dec di
    mov byte [di], 0
    dec cl
 
    mov ah, 0x0e
    mov al, 0x08
    int 0x10
 
    mov al, ' '
    int 0x10
 
    mov al, 0x08
    int 0x10
 
    jmp .loop

این زیرتابع، اول میاد CL رو با صفر مقایسه میکنه. اگر برابر بود میره دوباره توی حلقه اصلی زیرتابع که تعریف کردیم. اگر نبود DI رو یک واحد کم میکنه، بعد کرکتر رو پاک میکنه و همچنین یکی از CL کم میکنه، چرا؟ چون طول رشته ما توی CL ذخیره شده. بعد میایم عدد 0x0e رو وارد AH میکنیم (این تابع مربوط به چاپ کرکتر ها و رشته ها توی وقفه 0x10 بایوس هست) ، بعد 08 رو وارد AL میکنیم که پروسه فشرده شدن backspace رو کنترل میکنه بعد هم وقفه 0x10 رو اجرا میکنیم. بعدش میایم یک کرکتر خالی میریزیم توی AL و بعد باز وقفه اجرا میشه و بعدش هم کرکتر خالی رو پاک میکنیم. در آخر هم به Loop برمیگردیم. حالا بریم ببینیم done اینجا چیکار میکنه؟

کد   
.done:
      mov al,0
      stosb
 
      mov ah, 0x0e
      mov al, 0x0d
      int 0x10
      mov al, 0x0a
      int 0x10
 
      ret

حقیقتا این تابع برای اینه که وقتی یک رشته وارد کردیم و enter رو زدیم عمل کنه حالا ببینیم چطور کار میکنه؟ اول عدد صفر رو میذاریم داخل AL که نقش NULL terminator رو داره. بعدش دستور stosb رو میزنیم که رشته رو ذخیره میکنه. بعدش هم 0E رو وارد AH میکنیم (همون تابع معروف 😀 ) و بعدش 0D رو در AL میذاریم (اتمام رشته) و کارمون رو با وقفه تموم میکنیم. بعدش با قرار دادن 0x0a و اجرای وقفه معروف، میریم خط بعدی. ret هم که تابعمون رو تموم میکنه!

حالا میتونید با خیال راحت با سیستم عامل ۱۶ بیتی خودتون بازی کنید! برای این که ببینید چه اتفاقاتی پشت پرده داره میفته، میتونید ویدئوی من رو ببینید که سیستم عامل رو اسمبل کردم و در ویرچوال باکس اجراش کردم 🙂

توی ویدئو می بینید که با ورود نوشته ها، دستوری اجرا نمیشه. ولی در آینده چند تا دستور ساده برای سیستم عامل سادمون خواهیم نوشت.

موفق باشید 🙂

Share
برنامه نویسی, توسعه سیستم عامل

نوشتن یک سیستم عامل ساده – قسمت دوم

5 دیدگاه

در مقاله قبلی، در مورد نمایش یک حرف روی مانیتور صحبت شد. اما یک حرف کافی نیست. حتی نمیشه به صورت حرف به حرف کلمات و جملات رو نشون داد چون واقعا کار سختیه. ما میخوایم یک پیغام (مثل Hello World) رو موقع بوت شدن سیستم عاملمون شاهد باشیم. پس باید چه کنیم؟ یک راه حل اینه که از یک ویژگی ای در زبان مورد نظر (اینجا اسمبلی) استفاده کنیم که بتونه یک رشته رو چاپ کنه. طبیعتا اسمبلی به طور پیشفرض دستوری مثل cout نداره و ما مجبوریم که خودمون اون رو به cout بیاریم. در این قسمت از مقالات «نوشتن یک سیستم عامل ساده» به این میپردازیم که چطور سیستم عامل ۱۶ بیتی ما، یک یا چند جمله رو نشونمون بده! در این قسمت علاوه بر رجیستر AX از سایر رجیستر ها هم استفاده خواهیم کرد. ممکنه بپرسید چرا؟ جواب سوالتون رو توی متن میگیرید!

خب فایل my16bitos.asm رو باز کنید. کل محتواش رو پاک کنید و این رو جایگزینش کنید :

کد   
org 0x7c00
bits 16
 
mov ax, 0
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x7c00
 
mov si, welcome 
call print_string 
 
mov si, about
call print_string
 
welcome db  'Welcome to my OS', 0x0d, 0x0a, 0
about db  'Written in 16-bit real mode', 0x0d, 0x0a, 0
 
print_string:
 lodsb
 or al, al
 jz .done 
 
 mov ah, 0x0e
 int 0x10
 
  jmp print_string
 
 
 .done:
   ret
 
times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55

دیدید ؟ کد خیلی طولانی تر شده نسبت به قبل. طبیعیه چون که ما یه تابع تعریف کردیم و از یه سری چیزای جدید هم استفاده کردیم. خب آماده اید؟ میریم که بخش به بخش سیستم عامل کوچولوی خودمون رو بررسی کنیم!

کد   
org 0x7c00
bits 16

این قسمت، برای اینه که اولا ، اسمبلر آدرس ها رو بفهمه، ثانیا بفهمه که کد چند بیتیه. در آینده کد ما ۳۲ بیت خواهد شد و این بخش هم تغییر خواهد کرد. ولی فعلا تا آموزشهای بعدی همین برنامه رو داریم.

کد   
mov ax, 0
mov ds, ax
mov es, ax
mov ss, ax
mov sp, 0x7c00

این قسمت از کدمون هم مقدار صفر رو توی رجیستر AX میذاره و سپس اون رو به Data Segment, Extra Segment و Stack Segment منتقل میکنه (توجه کنید مستقیما نمیتونیم مقداری رو درون این رجیستر ها بذاریم. پس اول مقدار رو میذاریم توی AX سپس با MOV یکی یکی منتقل میکنیم). در آخر هم مقدار 7C00 هگزا دسیمال رو توی Stack Pointer قرار میدیم (استک از این آدرس شروع میکنه و میاد پایین).  این بخش داره مقدمات اجرای سیستم عامل ما رو فراهم میکنه.

بعد از اونا میرسیم به این بخش :

کد   
mov si, welcome 
call print_string 
 
mov si, about
call print_string
 
welcome db  'Welcome to my OS', 0x0d, 0x0a, 0
about db  'Written in 16-bit real mode', 0x0d, 0x0a, 0

این قسمت تقریبا ساده ترین قسمت برنامست. اومدیم welcome و about که دو رشته هستند رو ریختیم توی Source Index و سپس تابع print_string که کارش چاپ رشته هست هم صدا زدیم. با دستور db هم گفتیم که چه رشته هایی رو مد نظر داریم که چاپ شن. اون اعداد هگزاسیمال بعد از متغیر ها هم معادل New Line هستند (مثلا مقدار n در دستورات بک اسلش در C ).

بعد از این جنگولک بازیا ( 😀 ) میرسیم به کار اصلیمون یعنی نوشتن تابع print_string . این تابع نسبتا سادس ولی خب نیاز به توضیح داره چون دستوراتی رو استفاده کردیم که توی مطلب قبلی نبودن :

کد   
print_string:
 lodsb
 or al, al
 jz .done 
 
 mov ah, 0x0e
 int 0x10
 
  jmp print_string
 
 
 .done:
   ret

خب اول اومدیم اسم تابع رو گذاشتیم print_string (شما میتونید هرچیزی دلتون میخواد بذارید، مثلا دوستی ممکنه بذاره cout که براش ملموس تره و …). بیایم ببینیم خط به خط تابع چه میکنه؟

اون lodsb یک بایت رو از SI میخونه ، بعد رجیستر AL با خودش از نظر منطقی OR میشه. در نهایت اگر نتیجه صفر شد میره به done که done هم همونطور که می بینید داره return میکنه و از تابع خارج میشه. اگر جواب صفر نشه، مقدار 0e هگزا دسیمال وارد AH میشه و سپس وقفه 10 هگزادسیمال که یکی از وقفه های بایوس هست اجرا میشه. در واقع 0e یکی از تابع های وقفه مورد نظر ماست. بعد از اون پرش رخ میده به print_string. در واقع ما یک حلقه نوشتیم که به تعداد کرکتر های رشتمون، تکرار میشه و رشته رو تکرار میکنه.

در نهایت هم باید به اسمبلر بفهمونیم که برناممون یک Boot Sector عه پس طبیعتا از این قطعه کد استفاده میکنیم که در مطلب قبلی توضیحش دادم :

کد   
times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55

خب الان یک سیستم عاملی داریم که میتونه یک رشته چاپ کنه. ولی هنوز نمیتونه چیزی رو از کاربر بگیره و بخونه. این مورد میره برای آموزش های بعدی. فعلا بیاید این کد رو توی ویرچوال باکس اجرا کنیم! برای اجرای این سیستم عامل کد های زیر رو به ترتیب توی ترمینال اجرا کنید :

کد   
nasm -f bin -o my16bitos.bin my16bitos.asm
dd if=my16bitos.bin of=my16bitos.img

بعد یک ماشین مجازی توی ویرچوال باکس ایجاد کنید، یک Floppy Controller بسازید و اولویت بوت رو بهش بدید. سپس img رو بدید به فلاپی کنترلر و سپس ماشین رو روشن کنید. باید چنین صحنه ای رو مشاهده کنید :

 

os

تبریک! شما تقریبا نصف بیشتر راه رو رفتید! در ادامه هم میرسیم به باقی ماجرا و نوشتن prompt و این چیزا!

موفق باشید 🙂

Share
برنامه نویسی, توسعه سیستم عامل

نوشتن یک سیستم عامل ساده – قسمت اول

36 دیدگاه

همونطور که در جریانید، مدتهای زیادی بود که من دنبال ساخت یک سیستم عامل بودم. خب ساخت سیستم عامل دانش بالایی میخواد. حداقلش اینه که باید بدونیم چی میخوایم! ولی اگر صرفا برای فان بخوایم چنین کاری کنیم، میتونیم یک سیستم عامل خیلی ساده بنویسیم و اگر احتمالا یه کامپیوتر قدیمی و داغون داریم، روی اون نصبش کنیم.

خب، بیاید اول ببینیم چی نیاز داریم؟ اول از همه نیاز داریم که اسمبلی بلد باشیم. احتمالا با گشتن توی اینترنت کلی جزوه و کتاب و آموزش اسمبلی پیدا میکنید، همچنین اگر درس زبان ماشین پاس کرده باشید خیلی راحتتره کارتون، چون ایده کلی رو دارید. و البته مهم تر از اون، اینه که لینوکس و برنامه نویسی هم بدونید. اگر هم لینوکس بلد نیستید سعی کنید یاد بگیرید چون یکی از بهترین محیط های این کار به حساب میاد و اگر توی فروم هایی مثل OSDev بچرخید خواهید دید که اکثر توسعه دهندگان از لینوکس استفاده کردند، حتی اونایی که با سی شارپ یا MASM کار رو انجام داده بودن 😀 . دلیل عمده استفادشون از لینوکس (یا هر چیز شبه یونیکسی) وجود ابزارهای خوب توسعه روی این دسته از سیستم عامل هاست. همچنین خیلی از ایده هایی که شما بهش فکر میکنید رو قبلا روی این سیستم عاملها آزمایش کردند و ساختند که یا آزادند و یا نمونه های آزاد دارند.

خیلی خوب، بذارید اول ببینیم چه چیزهایی باید نصب کنیم؟

  1. یک ادیتور متنی، که معمولا همراه سیستم عاملتون نصب میشه. من خودم از nano و gedit و atom استفاده میکنم، و توصیه میکنم شما هم یکی از این ادیتورهای ساده رو انتخاب کنید تا درگیر پیچیدگی های vim و … نشید.
  2. یک اسمبلر که من اینجا از nasm استفاده میکنم، و nasm توی مخازن اوبونتو و دبیان و … موجوده. اگر هم نبود هم باینری و هم سورسش موجوده.
  3. یک مجازی فوق العاده ساده هم نیاز داریم. در واقع مجازی سازی که برای راه انداختن و بوت کردن یه باینری ساده، اذیتمون نکنه. من از qemu استفاده میکنم. حالا شما میتونید از bochs یا VirtualBox یا هرچیز دیگری استفاده کنید  و انتخاب خودتونه.

خب طبیعتا ترمینال هم نیاز داریم که این وسط بتونیم کارامونو باهاش انجام بدیم 🙂

الان کافیه که با اراده قوی، یک فایل به اسم my16bitos.asm باز کنید و شروع کنید کد زدن. خب باید چی بنویسیم؟ یکی از نکات مهمی که اینجا هست اینه که ما نمیتونیم از روتین ها یا وقفه های سیستم عامل استفاده کنیم و نیاز داریم از بایوس استفاده کنیم! دقیقا چون بایوس MBR رو میخونه و از این داستانا که موقع بوت شدن داریم. پس کد ما چنین چیزی میشه :

کد   
MOV AH, 0x0e
MOV AL, 'A'
INT 0x10
JMP $
times 510-($-$$) db 0
DW 0xaa55

خب این شد کد ما. در واقع ما یک سیستم عامل (یا بهتر بگم بوت سکتور) ۱۶ بیتی نوشتیم. که البته این خیلی سادست و در قسمت بعدی پیچیده ترش خواهیم کرد. این سیستم عامل ۶ خطی (شاید به خاطر پیشرفت علوم کامپیوتر و اسمبلر ها و پردازنده ها، الان این کد شش خطه، و ممکن بوده زمانی یه مهندس کامپیوتر یا صرفا یک علاقمند به علوم رایانه رویاش نوشتن چنین چیزی بوده!)، وقتی بوت شه حرف A رو به ما نمایش میده. حالا با چه اتفاقاتی؟

خط اول که میگه عدد شانزده شانزدهی 0x0e رو در هشت بیت بالایی رجیستر AX قرار بده، یکی از روتین های بایوسه. در واقع بایوس میفهمه که بوت سکتور، این برنامه ست. خط دوم میگه کرکتر A رو در هشت بیت پایینی همون رجیستر قرار بده. در خط سوم ما یک وقفه (توجه کنید INT توی اسمبلی مخفف Interrupt یا «وقفه» است نه Integer .) ایجاد کردیم. وقفه 0x10 در بایوس برای نمایش کرکتر ها به کار میره (البته توی روتین 0x0e). در خط چهارم با استفاده از دستور پرش، برنامه رو تا ابد باز نگه داشتیم، که وقتی سیستم عامل بوت میشه همچنان روشن بمونه. یکی از سخت ترین خط ها از نظر درک، خط پنجمه. خط پنجم چی کار میکنه؟ ۵۱۰ بایت اول دیسک (این سیستم عامل میتونه از روی یک فلاپی یا هارد دیسک یا هر دیوایس دیگری بوت شه) رو با صفر پر میکنه و حالا چرا؟ چون ما میخوایم در دوبایت نهایی، عدد جادویی 0xaa55 رو قرار بدیم که بوت سیستم عامل بهش وابسته است.

بسیار خوب، تا اینجای کار فهمیدیم که این کد چی کار میکنه. حالا با nasm کد رو اسمبل میکنیم تا به یه فایل قابل بوت شدن برسیم :

کد   
nasm -f bin -o my16bitos.bin my16bitos.asm

اکنون در دایرکتوری جاریتون، باید فایل my16bitos.bin رو ببینید. کافیه تا با qemu اجراش کنید به این شکل :

کد   
qemu-system-i386 my16bitos.bin

پس از اجرای دستور و باز شدن پنجره مربوط به QEMU ، و نمایش اطلاعات مربوط به QEMU ، شاهد نمایش حرف A خواهید بود. تبریک میگم! این اولین تلاش شما برای ساخت یک سیستم عامله! در قسمت بعدی این سیستم عامل رو کامل تر میکنیم تا بتونه یه سری اطلاعات رو از کاربر بخونه و جواب بده.

پس تا مطلب بعدی خداحافظ!

Share
برنامه نویسی

پیاده سازی لیست پیوندی در روبی

۱ دیدگاه

لیست پیوندی، یکی از ساختمان داده هایی هست که معمولا توی درس ساختمان داده درس داده میشه (البته در مورد کاربردش در زندگی واقعی چیزی نمیدونم، ممنون میشم بهم بگید) و خب معمولا سر کلاس، توی زبانهایی مثل C یا ++C درس میدنش. اما من داشتم توی نت میگشتم و به این مقاله رسیدم. که این مقاله، توضیح داده چطور میشه توی روبی این ساختمان داده رو پیاده کرد. خب به صورت ساده میریم سراغ پیاده سازی و کم کم پیچیدش میکنیم.

کد   
class Node
 attr_accessor :node, :next
 
 def initialize(node)
  @node = node
 end
end

خب تا اینجا، عملکرد ساده لیست پیوندی رو داریم. همون node و next که next معمولا از جنس اشاره گره. خب ما قاعدتا یک متد دیگری هم نیاز داریم. متدی که نیاز داریم، متدیه که بهمون بگه چیا توی لیستمون ذخیره کردیم. اصولا یکی از مهم ترین متد هاییه که میتونیم توی این کلاس، اضافه کنیم. متد رو به این شکل مینویسیم :

کد   
def self.node_list(node, msg = nil)
    msg ||= ""
    return msg[0..-4] if node.nil?
    node_list(node.next, msg << "#{node.node} -> ")
  end

بسیار خوب! حالا یک متدی مینویسیم که این لیست رو برای ما، برعکس کنه. گرچه چنین متدی نیاز نیست، اما چون توی روبی از این متد برای هش ها و لیست ها (آرایه ها) استفاده شده، بهتره ما هم به لینک لیستمون اضافش کنیم. خب یک متد هم به اسم Reverse ایجاد میکنیم به این شکل:

کد   
def self.reverse(node)
    return node if node.next.nil?
 
    head, swap, node.next = node.next, node, nil
    link = head.next
 
    while link != nil
      head.next = swap
      swap = head
      head = link
      link = link.next
    end
 
    head.next = swap
    head
  end

حالا میتونیم با استفاده از این کلاس، از لیست های پیوندی استفاده کنیم. البته دقت کنید که ما در اینجا در مورد حذف و اضافه کردن Node ها حرفی نزدیم. بلکه صرفا نمایش و معکوس کردن لیست رو بررسی کردیم. امیدوارم کد به کمکتون اومده باشه :).

Share
برنامه نویسی, توسعه سیستم عامل

استفاده از اسمبلر MASM روی لینوکس

دیدگاه‌تان را بنویسید:

اگر شما هم هم رشته من باشید و زبان ماشین برداشته باشید، به احتمال بسیار بسیار بالا استاد این درس، کدهایی بهتون میده که با MASM اسمبل میشن، و طبیعتا شما ناراحت خواهید شد که چرا این اسمبلر نسخه لینوکسی نداره و … 😀 . و جالبه بدونید راهی که توی این پست به شما ارائه میکنم، نه تنها برای لینوکس و سیستم عاملهای غیر از ویندوز، بلکه روی ویندوز ۶۴ بیتی هم باید اجرا بشه.

اولین چیزی که نیاز دارید، این هست که یک ایمولاتور برای شبیه سازی محیط سیستم عامل قدیمی DOS تهیه کنید. برای ویندوز و لینوکس و BSD ها و … ، نرم افزاری ارائه شده به اسم DOSBox که محیط داس رو شبیه سازی میکنه. توی اوبونتو/دبین با این دستور نصب میشه :

کد   
sudo apt-get install dosbox

سپس، شما نیاز به دانلود اسمبلر MASM دارید که میتونید از اینجا دانلودش کنید.

پس از دانلود MASM و خارج کردن اون از حالت فشرده، حالا نیازمند اجرای داس باکس و سوار کردن پوشه MASM هستید. برای این کار ، داس باکس رو اجرا کنید، و دستورات زیر رو درون شل داس تایپ کنید :

کد   
mount f ~/masm
f:

دستور mount پوشه ای که آدرسش را به عنوان ورودی دریافت کرده را درون یک درایو مجازی به نام F سوار میکند و با دستور بعدی، به آن درایو مجازی میرویم. (توجه کنید که پوشه MASM در پوشه خانگی قرار داده شده است. چنانچه در آدرس دیگری قرار داده اید باید مسیر را عوض کنید)

حالا میتوانید با اجرای MASM.EXE یا ML.EXE ، کدی که به زبان اسمبلی نوشته اید را اسمبل کنید.

موفق باشید 🙂

 

Share
برنامه نویسی

رویای کریستالی برنامه نویسانه

دیدگاه‌تان را بنویسید:

خب، اول از همه بگم که نمیدونستم چه عنوانی رو باید انتخاب میکردم، و طبق فرمول «احمقانه ترین ایده ممکن» این عنوان رو روی پست گذاشتم. بگذریم، توی این پست میخوام یه پدیده جدید و خیلی خوب رو معرفی کنم. میدونید که من مدت زیادی هست که روبی کار شدم ( و حتی پایگاهی برای توسعه دهندگان روبی ایجاد کردم)  روبی زبان خیلی خوبیه ولی خب قاعدتا نمیشه به نیتیو کد تبدیلش کرد. همونطور که پایتون و … نمیشه نیتیو کد کامپایل کرد. اما با یه چیزی رو به رو شدم که دقیقا خود روبی بود، ولی نیتیو کد میشد. من که بهش سلام کردم، شما هم بهش سلام کنید. زبان برنامه نویسی کریستال یک زبان ruby – inspired هست که کاملا کامپایلری عمل میکنه. سینتکس کاملا سینتکس روبی هست و از این بابت خیالتون راحت باشه که اگر روبی بلدید، یاد گیری این زبان براتون چند دقیقه بیشتر زمان نخواهد برد. اجازه بدید چند مثال رو بررسی کنیم.

برنامه Hello World

کد   
puts "Hello, World"

 

چقدر فرق با روبی حس کردید؟ درسته! هیچ فرقی با روبی نداره. مثالهای بعدی هم هیچ فرقی ندارند.

برنامه شرطی (چک کردن سن قانونی)

کد   
if age >= 18
 puts "Legal"
else 
 puts "Not Legal"
end

 

استفاده از حلقه (برنامه چاپ اعداد ۰ تا ۱۰)

کد   
n = 0
while n <= 10
 puts n
 n += 1
end

 

برنامه شیء گرا (نوشتن کلاس Greeter )

کد   
class Greeter
 def initialize(name)
  @name = name
 end
 
 def say_hi
  puts "Hello, I am #{@name}"
 end
end

 

کد ها رو دیدید؟ خیلی خوب! اگر دوست دارید که این ها رو به نیتیو کد تبدیل کنید همین الان به وبسایت کریستال (که ابتدای پست لینک دادم) مراجعه کنید و شروع به خوندن داکیومنت هاش کنید. مطمئنا کوچکترین تفاوتی در ظاهر با روبی نداره و از این جهت، روبیست ها میتونن به سادگی یادش بگیرند.

Share
برنامه نویسی

نوشتن یک Data Parser ساده

دیدگاه‌تان را بنویسید:

چندین پست قبل، در مورد نوشتن یک زبان برنامه سازی ، مطلبی نوشته بودم. در این مطلب قصد داریم یکی از بخشهای مهم هر زبان یعنی Parser رو بررسی کنیم. اگر یک جست و جوی ساده در اینترنت انجام دهید، حتما خواهید دید که اکثر آموزشهای ساخت زبان برنامه سازی، عملیات parse کردن داده رو با parser generator های موجود مثل bison و … انجام دادن. اما چرا اون رو خودمون ننویسیم؟

برای نوشتن یک Parser ساده تنها نیاز داریم به این که از Regex ها استفاده کنیم. البته، چیزی که در این مطلب نوشته میشه به هیچ وجه شما رو برنامه نویس نمی‌کنه، فقط ممکنه راه رو برای برنامه نویس شدن شما باز کنه.

خب، بریم سر اصل مطلب. میشه گفت تقریبا همه با زبان Lisp و Scheme و سینتکسشون آشنا میشن. این زبان ها سینتکس های جالبی دارن و از همه مهم تر این سینتکس ها نسبتا راحته، و در همان نتایج جست و جو، شما هزاران آموزش پیاده سازی Lisp و Scheme خواهید دید. یک عملیات ساده در Lisp و Scheme به این شکله :

کد   
(+ 1 2)

خب ساختار پرانتز مبنا، باعث میشه کار ما برای بازسازی عملیات های ساده در این زبان ها، بسیار بسیار ساده تر بشه. بیایم اول ببینیم که دیتا پارسر ما باید چه کنه؟

  1. باید این خط از برنامه بهش داده بشه
  2. باید اون رو تجزیه تحلیل کنه و انواع داده ای رو جدا کنه
  3. عملگر رو تشخیص بده
  4. عملیات رو انجام بده و خروجی مناسب رو بگردونه

خب، ما میخوایم نوع داده ایمون عدد باشه، حرف باشه، و بعد از اولین پرانتز، عملگر تعریف شه.

برای این کار، ابتدا دستورات زیر رو در نظر میگیریم :

کد   
( + 1 2 )
( display 'Hello')

خب، الان باید یه تابع کوچولو بنویسیم که نوع داده ای رو بهمون نشون بده. این تابع رو من توی روبی مینویسم و به این شکل در میاد :

کد   
def parse(str)
 str = str.split(' ')
 str[1] = str[1].to_sym
 for i in str
  if /[a-zA-Z]/ === i
   puts "#{i} is STRING"
  elsif /[0-9]/ === i
   puts "#{i} is NUMBER"
  elsif /[:a-z\+\-]/ === i
   puts "#{i} is OPERATOR"
  else
   puts "#{i} is not defined}
  end
end
end

ابتدا، تمام اعضای یک رشته که با فاصله از هم قرار گرفته اند را جدا کردیم (در واقع فاصله ای که در قطعه کد Scheme قرار داده شده، برای Parser ما مهم است) ، سپس با یک دستور شرطی نوع آن را بررسی کردیم. عضو شماره ۱ هر آرایه هم به یک Symbol تبدیل شده است (بعدها سمبل ها را بعنوان اوپراتور ها استفاده خواهیم نمود). بیاید این تابع را اجرا کنیم. آن هم با دو دستور داده شده.

نتیجه به این شکل خواهد بود :

Screenshot from 2015-08-21 19:16:40

همانگونه که شاهدید، پرانتز هارا نمیشناسد، display را هم به عنوان اوپراتور قبول ندارد، حال باید چه کرد؟ برای پرانتز ها باید دو شرط دیگر اضافه کنیم. پس برنامه ما به این شکل خواهد بود :

کد   
def parse(str)
 str = str.split(' ')
 str[1] = str[1].to_sym
 for i in str
  if /[a-zA-Z]/ === i
   puts "#{i} is STRING"
  elsif /[0-9]/ === i
   puts "#{i} is NUMBER"
  elsif /:[a-z\+\-]/ === i
   puts "#{i} is OPERATOR"
  elsif /\(/ === i
   puts "#{i} is LPAREN"
  elsif /\)/ === i 
   puts "#{i} is RPAREN"
  else
   puts "#{i} is not defined
  end
end
end

خب، کد جدید را تست میکنیم وبا تست کد جدید، شما شاهد نتیجه درست خواهید بود.

در این مطلب قصد آن بود که شما ببینید چگونه میتوان فهمید که زبان Lisp ، بررسی میکند که یک داده از چه نوعی است. برای پردازش دستورات درون یک repl هم کافیست تا با یک حلقه بی نهایت، دستوری مشابه دستور زیر بنویسید :

کد   
while true
 print "Lisp > "
 cmd = gets.chomp
 parse(cmd)
end

تبریک، شما یک دیتا پارسر نوشته اید. در مراحل بعدی، سعی میکنم تا توضیح دهم چگونه یک Lisp یا Scheme کوچک درست کنیم.

 

Share
گوناگون

به بهانه سه سالگی!

دیدگاه‌تان را بنویسید:

امروز وقتی داشتم هاست و دامنه رو تمدید میکردم، به تاریخ اولین فاکتور نگاه کردم، مرداد ماه ۹۱ اولین فاکتور بود و چهارمین فاکتور رو در چهارمین سال فعالیتم در وبلاگ نویسی، پرداخت کردم. با خودم گفتم چقدر سریع گذشت! حالا نمیخوام وارد ناله ها و بحث های فلسفی و خسته کنندگی همیشگی بشم. بیاید به وبلاگ، یه طور دیگه تبریک بگیم! تاحالا فکر کردید چرا اولین رشته ای که در یادگیری برنامه نویسی چاپ میکنید Happy Birthday نیست؟ خب بیاید این رو امروز چاپ کنیم! چندین زبان متفاوت از زبان هایی که قبلا در موردش بحث کردیم، امروز سوژه پستمونن. زبان هایی که مدت زیادی سراغشون نرفته بودم، یا تازه باهاشون آشنا شدم. این هم میتونه بهانه خوبی باشه برای کمی کد زدن 🙂

۱. Lua

کد   
print('Happy Birthday!')

۲. Scheme

کد   
(display "Happy Birthday!")

۳. Erlang

کد   
io:fwrite("Happy Birthday").

۴. Javascript

کد   
alert("Happy Birthday");

۵. bash

کد   
echo "Happy Birthday"

بله و این هم زبان های جا افتاده و یا زبانهایی که برام نا آشنا بودن و تازه باهاشون آشنا شدم (البته فقط Scheme چنین حالتی رو برام داشت). توی این سه سال کلی بحث و مطلب و … از این بلاگ اومد بیرون، در کنارش، مدت نسبتا زیادی که به لطف مبین نت دوست داشتنی، نت درست و حسابی نداشتم، وبلاگ رول توییتر من رو هم داشت 😀 . حالا همه چیز رو به جای خود دارم استفاده میکنم، وبلاگ و توییتر و فیسبوک و … . یه سری کارها هم بود که قرار بود بعد از «کنکور» انجام بدم، خب الانم بعد کنکوره (تا زمانی که دوباره بخوام کنکور بدم برای ارشد 😀 ) و خب وقت زیاده برای انجامشون. چیزایی مثل پادکست و ویدئو کست و … . و در آخر هم تشکر میکنم از همه کسایی که این وبلاگ رو توی این ۳ سال، دنبال کردن و خوندن 🙂

 

Share
برنامه نویسی

مقدمه ای بر پرل

دیدگاه‌تان را بنویسید:

در پست قبلی سعی کردم تا حدودی با پرل، آشناتون کنم. در این پست هم قصد دارم تا حدودی بیسیک های پرل رو بررسی کنم. همونطور که در پست قبلی اشاره کردم، پرل شباهت بسیار زیادی به C داره، البته این شباهت به php بیشتره تا C ، ولی خب معمولا بیان میشه که پرل سینتکس مشابه C داره. شما چه C بدونید و چه php ، کد زدن با پرل براتون بسیار راحت میشه. خب، بذارید از اول اول شروع کنیم، یعنی نصب و راه اندازی پرل روی یه سیستم لینوکسی، باید بگم که پرل معمولا روی توزیع های آماده (مثل اوبونتو) نصب شده، چرا که بخش عظیمی از کانفیگ فایلها، توسط اسکریپت های پرل انجام میشه. ولی روی توزیع هایی که آماده نیستند (مثل آرچ، جنتو و …) معمولا نصب نیست (ولی با نصب X نصب میشه و خیالتون از این بابت راحت باشه). حالا که خیالتون راحت شد که پرل رو دارید ( 😀 ) ، بیاید مثل دو پست قبلی، به دنیا سلام کنید. برای این کار، یه فایل به اسم hello.pl ایجاد کنید و داخلش بنویسید :

کد   
print "Hello, World!\n";

خب حالا بخوایم این کد رو آنالیز کنیم، print که مشخصه کارش چیه، یک رشته متنی رو چاپ میکنه که روبروش هم ما از ” استفاده کردیم، و یک متن نوشتیم. اون کرکتر بک اسلش هم یک خط جدید برامون ایجاد میکنه. اما میشه این رو طور دیگه هم نوشت. در واقع میتونید متن Hello, World رو درون یک متغیر بریزید و متغیر رو چاپ کنید!

کد   
$hello = "Hello, World";
 
print "$hello\n";

خب، از این کد میشه به شباهت زیاد پرل با php هم پی برد، پرل هرچیزی که با $ شروع بشه رو خودکار متغیر در نظر میگیره. خب انواع متغیر در پرل مثل سایر زبان ها، به عدد صحیح و ممیز شناور و … تقسیم میشه . در واقع در کد زیر مشخص میشه که این کد ها چی هستند :

کد   
$int = 1;
$float = 3.14;
$char = 'a';
$string = 'Hello, World';

البته اینها تنها انواع داده در پرل نیستند، و در آینده انواع داده ای بیشتری رو معرفی خواهم کرد. در انتها هم باید بگم که تا اینجا، شما تقریبا بیشتر کارهایی که با پرل در یک سیستم انجام میشه رو درک کردید، ولی خب باقی بخش های این زبان هم لازمه یاد گرفت و ازشون استفاده برد.

Share