The development of an operating system in LYaPAS.pdf ОС ЛЯПАС предназначена для разработки и запуска программ, написанных на языке ЛЯПАС [1]. Предполагается специализация данной ОС для выполнения требовательных к вычислительным ресурсам криптографических алгоритмов. Планируется работа ОС ЛЯПАС на процессорах архитектуры x86-64 с возможностью использовать аппаратные средства для ускорения работы алгоритмов, например выделить одно или несколько ядер процессора полностью под один процесс или использовать графические процессоры для параллельных вычислений. В настоящий момент ОС ЛЯПАС компилируется для 32-битных процессоров архитектуры x86. В разработке этой ОС можно выделить следующие этапы: 1) Создание транслятора Т1 с ЛЯПАСа в язык ассемблера, работающего под управлением GNU/Linux. ЛЯПАС, с которого производится трансляция, обладает дополнительными возможностями по сравнению с ЛЯПАС-Т [1]: доступ к любой ячейке памяти с помощью специального комплекса, возможность использовать адреса процедур в качестве операндов [2]. 2) Создание базовых компонент ОС ЛЯПАС - загрузчика и ядра - с помощью Т1. После компиляции в машинные коды и расположения этих компонент на диске ОС ЛЯПАС может выполнять некоторые действия, например вывод на экран данных о своей работе. 3) Определение формата исполняемого файла для ОС ЛЯПАС. Возможно, таким форматом станет ELF [3]. 4) В ОС ЛЯПАС добавляется возможность запуска программ. Эти программы пишутся в GNU/Linux на языке ЛЯПАС и транслируются в машинный код, представленный в формате исполняемого файла ОС ЛЯПАС, с помощью транслятора Т2. Транслятор Т2 получается изменением Т1. 5) Под управлением GNU/Linux пишется транслятор Т3, который транслирует программы на ЛЯПАСе в машинный код в формате исполняемого файла для ОС ЛЯПАС. Сам Т3 пишется на ЛЯПАСе и транслируется с помощью Т2. После этого шага становится возможным создание программ для ОС ЛЯПАС в самой ОС ЛЯПАС. 6) Исходный текст ОС ЛЯПАС и транслятор Т3 изменяются так, чтобы Т3 мог скомпилировать ОС ЛЯПАС. После этого шага ОС ЛЯПАС можно разрабатывать в самой ОС ЛЯПАС. На данном этапе разрабатываются загрузчик и ядро ОС ЛЯПАС. В функции загрузчика входят только очистка экрана и загрузка ядра с диска. Ядро разделено на два модуля. В первом модуле производится переход в защи-щённый режим и вызов второго модуля. В этом модуле определена также глобальная таблица дескрипторов (GDT) и выделяется память под таблицу дескрипторов прерываний (IDT) [4]. Основные функции ядра находятся во втором модуле. К таким функциям относятся: вывод строк на экран (функция print(F1/), комплекс F1 -выводимая строка); инициализация контроллеров (функция init_controllers(/)); обработка прерываний (функция timer_interrupt(/) обрабатывает прерывания от таймера, функция keyboard_interrupt(/) -от клавиатуры); заполнение IDT (функция construct_idt(/)); переключение процессов (при нажатии клавиши 1, 2 или 3 происходит остановка или возобновление соответствующего процесса, выполняется это функцией handle_scancode(/), которая вызывается функцией keyboard_inter-rupt(/)); многозадачность (функция timer_interrupt(/) вызывает планировщик - функцию scheduler(/), который переходит на выполнение следующего процесса). В этом же модуле находится код процессов, демонстрирующих многозадачность (функции proc_1(/), proc_2(/), proc_3(/) -бесконечный цикл с выводом названия соответствующей функции, и proc_0(/) -бесконечный цикл без действий). Подготовка к переходу к первому процессу осуществляется функцией kernel(/). На данный момент ОС ЛЯПАС после загрузки переходит к демонстрации многозадачности - поочерёдному выполнению трёх процессов (функции proc_1(/), proc_2(/) и proc_3(/)). Эти процессы можно приостанавливать и возобновлять нажатием клавишей 1, 2 или 3 соответственно. Если эти три процесса приостановлены, то выполняется процесс proc_0(/). В ближайшее время планируется добавить некоторые системные вызовы, настроить страничную адресацию, реализовать работу с файлами.

Скачать электронную версию публикации