Własny system operacyjny w C++

WeiXiao napisał(a):

@vtx

Java z tego co się orientuję widzi procesor jako zasób tylko wirtualnie.

Język według ciebie potrzebuje być CPU-aware?

Cały czas piszesz w taki sposób jakbyś zapominał że to że web-javka lata na JVM, wcale nie oznacza że nie możesz wziąć kodu javowego i wyemitować dokładnie tego samego (no dobra, teoretycznie) co z kodu C.

Kodu, który będzie od razu startował goły nieskonfigurowany jeszcze system? Cały sprzęt od sygnału sprzętowego reset?

A idąc jeszcze z innej strony, czy jeżeli masz milion LoC w Javie, ale masz thin-layer nad sprzętem, to oznacza to że nie masz OSa w Javie?

Zależy co ten thin-layer w rzeczywistości realizuje. Jeśli zarządza zasobami sprzętowymi (a coś przecież musi to robić) to nosi to oznaki systemu operacyjnego.

Przecież chyba wszyscy w jakimś stopniu piszą sobie nakładki nad sprzętem

Tak, bo tak się to właśnie robi :) Są warstwy abstrakcji, owszem - ale nie koniecznie te warstwy abstrakcji oznaczają również tak dalece idącą wirtualizację jak to ma miejsce w javie.

@nalik

W praktyce starych systemów, na których rozwój poszły miliardy zielonych, nie przepisuje na nowy język tylko dlatego, że ktoś ma taką zachciankę. Ludzie od systemów mają swoje preferencje i mówiąc delikatnie Java nią nie jest, ludzie od Javy czy podobnej klasy języka często nie znają się na praktycznej konstrukcji systemów współpracujących ze sprzętem, wiec ich nie tworzą. Ot i cała tajemnica.

Czyli sytuacja podobna do Javascriptu i przeglądarek czy Pythona i MLa?

Może JS nie jest najlepszy, ale był pierwszy i powstał w okół niego ekosystem

Tak samo tu - był C, powstały tutoriale, libki, hacki, workaroundy i tak to się kręci bo wysiłek już został włożony

vtx napisał(a):

jarekr000000 napisał(a):

vtx napisał(a):

vtx napisał(a):

czy Java ma bezpośredni dostęp do sprzętu - mam na myśli bezpośrednie odwołania do pamięci - np. MMIO?

ioremap()
*(uint32_t *)0xfeedbeef = 0xffff1234;
Oczywiście ioremap() to funkcja API ale również napisana w C z możliwymi wstawkami asemblerowymi

Pięknie, tyle że taką funkcję można dostarczyć do prawie każdego języka w tym javy i PHP.

No nie - skoro nie masz dostępu do sprzętu bezpośrednio to jak chcesz uzyskać chociażby adres, pod którym jest udostępniany dany obszar np. karty PCI? Zdaje się w javie operujesz na wirtualnym sprzęcie - czyli musi być jakaś warstwa abstrakcji i wirtualizacji, która będzie pośredniczyć w komunikacji ze sprzętem.

Nic nie musi.
Tak samo jak w standardzie C masz printf, i malloc - a pisząc kernel raczej ani jednego ani drugiego nie masz. Tak samo inne języki wysokiego poziomu mogą mieć (i czasem) specyficzne dyrektywy kompilatora pozwalające wygenerować kod "pod sprzęt".

Dalej - wskaźnik w C to nie jest adres w pamięci - w pewnych architekturach jest to tożsame, ale standard tego nie gwarantuje. Tak wiec już żeby prosty wektor zainstalować w C - trzeba wyjść poza standard.
Ale skoro dało się to zrobić w C - to da się też w innych językach - w szczególności, nawet jak nikt rozsądny w Javie OS nie pisał to długo pokutowała tam klasa Unsafe pozwalająca na dostęp do adresów i grzebanie po pamięci.

Co do tego jak mylenie wskaźnika z adresem może być problematyczne wystarczy cofnąc się do czasów BIOS, który to startował OS w trybie rzeczywistym, gdzie fizyczny zapis adresu to adres segmentu + offset, a kompilatory C miały dodatkowe dyrektywy pozwalające dla pewnych wskaźników ustalić fizyczną implementację (czy jest tam segment czy tylko offset).

jarekr000000 napisał(a):

Co do tego jak mylenie wskaźnika z adresem może być problematyczne wystarczy cofnąc się do czasów BIOS, który to startował OS w trybie rzeczywistym, gdzie fizyczny zapis adresu to adres segmentu + offset, a kompilatory C miały dodatkowe dyrektywy pozwalające dla pewnych wskaźników ustalić fizyczną implementację (czy jest tam segment czy tylko offset).

Czy zupełnie współcześnie (choć zmieniam kontekst)
Każdy współcześnie startujący program userspace dostanie ten sam adres od zera. Czary, panie ? Nie, realny współczesny system z ochroną czy dla wygody, czy dla elegancji i tak by przemapowywał pamięć procesu na fizyczną
Stary przykład: pamięć wirtualna. Masz w programie C kawałek pamięci pod 0x8976543. Czy to oznacza, ze jest na pinach adresowych pamięci 0x8976543? Praktycznie nieprawdopodobne.
Wiec pod jakim adresem jest? Być może żadnym. Może blok zawierający ten adres śpi na dysku i czeka na lepsze czasy, aż ktoś "zapotzrebuje" 0x897000 ... FFFF (stronę, może 8K, może inaczej)

Wracając:
Już samo powiedzenie słowa adres wymaga uściślenia: w jakiej przestrzeni adresowej? Procesu ? Fizycznej? (nie wiem czy są jeszcze jakieś, dawno nie bywałem w tych okolicach)

jarekr000000 napisał(a):

vtx napisał(a):

jarekr000000 napisał(a):

vtx napisał(a):

vtx napisał(a):

czy Java ma bezpośredni dostęp do sprzętu - mam na myśli bezpośrednie odwołania do pamięci - np. MMIO?

ioremap()
*(uint32_t *)0xfeedbeef = 0xffff1234;
Oczywiście ioremap() to funkcja API ale również napisana w C z możliwymi wstawkami asemblerowymi

Pięknie, tyle że taką funkcję można dostarczyć do prawie każdego języka w tym javy i PHP.

No nie - skoro nie masz dostępu do sprzętu bezpośrednio to jak chcesz uzyskać chociażby adres, pod którym jest udostępniany dany obszar np. karty PCI? Zdaje się w javie operujesz na wirtualnym sprzęcie - czyli musi być jakaś warstwa abstrakcji i wirtualizacji, która będzie pośredniczyć w komunikacji ze sprzętem.

Nic nie musi.

Możnaby tutaj spodziewać się jakiegoś uzasadnienia dla "Nic nie musi"...

Czyli wirtualizacja dla javy w jvm nie jest obowiązkowa? To zwykłe pytanie - nie drwię sobie.
Może czegoś nie wiem o javie...
W takim razie jvm sam z siebie musiałby zapewniać funkcje OS-a...

Tylko właśnie czy da się napisać takiego jvm wykorzystując javę a nie wspomagać się innymi językami powyżej kodu maszynowego przy obecnym stanie?
Ale takiego w pełni funkcjonalnego OS-a jak Linux czy Windows pozwalającego uruchamiać aplikacje nie tylko dedykowane dla javy?
Bo cały czas o to pytam.

Jest niby JavaOS ale to bardziej wygląda na dedykowane rozwiązanie dla aplikacji javowych a nie pełnoprawny OS.

Tutaj:
https://www.quora.com/Is-it-fair-to-say-that-the-Java-JVM-is-an-operating-system-for-programming-languages-since-it-acts-as-an-abstraction-layer-to-traditional-operating-systems-provides-automatic-memory-management-thread-handling-etc

Sybille Ebert i Dani Richard napisali to co ja cały czas próbuję uzmysłowić. Ale nie wiem na ile informacje są aktualne/prawdziwe.
Inne wypowiedzi sugerują, że da się częściowo coś napisać ale zapomnij o przerwaniach i bez wrapperów/wstawek np. w C się nie obejdzie.
Czyli kiepsko.

Tak samo jak w standardzie C masz printf, i malloc - a pisząc kernel raczej ani jednego ani drugiego nie masz. Tak samo inne języki wysokiego poziomu mogą mieć (i czasem) specyficzne dyrektywy kompilatora pozwalające wygenerować kod "pod sprzęt".

Dalej - wskaźnik w C to nie jest adres w pamięci - w pewnych architekturach jest to tożsame, ale standard tego nie gwarantuje. Tak wiec już żeby prosty wektor zainstalować w C - trzeba wyjść poza standard.
Ale skoro dało się to zrobić w C - to da się też w innych językach - w szczególności, nawet jak nikt rozsądny w Javie OS nie pisał to długo pokutowała tam klasa Unsafe pozwalająca na dostęp do adresów i grzebanie po pamięci.

Co do tego jak mylenie wskaźnika z adresem może być problematyczne wystarczy cofnąc się do czasów BIOS, który to startował OS w trybie rzeczywistym, gdzie fizyczny zapis adresu to adres segmentu + offset, a kompilatory C miały dodatkowe dyrektywy pozwalające dla pewnych wskaźników ustalić fizyczną implementację (czy jest tam segment czy tylko offset).

Wiem, pamiętam te czasy.

@vtx

Inne wypowiedzi sugerują, że da się częściowo coś napisać ale zapomnij o przerwaniach i bez wrapperów/wstawek np. w C się nie obejdzie.

ale czemu ty się tak napalasz na to C?

albo inaczej - jak według ciebie działają kompilatory?

WeiXiao napisał(a):

@vtx

Inne wypowiedzi sugerują, że da się częściowo coś napisać ale zapomnij o przerwaniach i bez wrapperów/wstawek np. w C się nie obejdzie.

ale czemu ty się tak napalasz na to C?

Język C do podwątku z moimi pytaniami odnośnie możliwości stworzenia pełnoprawnego OS-a na bazie javy wprowadził... jarekr000000 a nie ja.
Więc to nie ja jestem inicjatorem. A poza tym to C podałem tutaj tylko jako przykład - mogłem przecież równie dobrze podać np. C++ czy Rusta - napisałem przecież "np. w C" a nie "tylko w C".

A co do głównego tematu - to ja zadałem te pytania odnośnie Javy z intencją, że dowiem się czegoś nowego.

albo inaczej - jak według ciebie działają kompilatory?

Oczekuję, że to pytanie gdyby je trochę bardziej zgłębić pozwoli ci na dojście do pewnych, określonych wniosków. Ale powoli :) Spróbujmy na spokojnie.

Jak w/g mnie działają kompilatory? Z głowy piszę - bez zaglądania do googla i pomijam linker:
zrodla programu => preprocesor => wlasciwy kompilator => kod posredni => kod pseudo asm => asembler => kod maszynowy

ale przy powyższym nie będę się upierać bo na wszystkich szczegółach się nie znam - ale przynajmniej jestem w stanie to przyznać :)

Ok, a teraz pytanie do ciebie:
Kompilujesz i linkujesz sobie program napisany np. w C++ - i co dostajesz w wyniku? Co możesz z tym czymś zrobić? Może uruchomić? A jeśli tak - to na czym to coś uruchamiasz?
Zastanawiałeś się kiedyś nad tym?

vtx napisał(a):

Jak w/g mnie działają kompilatory? Z głowy piszę - bez zaglądania do googla i pomijam linker:
zrodla programu => preprocesor => wlasciwy kompilator => kod posredni => kod pseudo asm => asembler => kod maszynowy

No to szkoda, że nie zajrzałeś do google. Kompilator nie musi kompilować do kodu maszynowego. Koniec.

Kompilujesz i linkujesz sobie program napisany np. w C++ - i co dostajesz w wyniku? Co możesz z tym czymś zrobić? Może uruchomić? A jeśli tak - to na czym to coś uruchamiasz?
Zastanawiałeś się kiedyś nad tym?

No właśnie - co dostajesz w wyniku? Bo nie dostajesz kodu maszynowego - przynajmniej na nowszych osach. To łatwo sprawdzić. Na starszych też: MZ raczej nie jest poprawnym kodem maszynowym.

jarekr000000 napisał(a):

vtx napisał(a):

Jak w/g mnie działają kompilatory? Z głowy piszę - bez zaglądania do googla i pomijam linker:
zrodla programu => preprocesor => wlasciwy kompilator => kod posredni => kod pseudo asm => asembler => kod maszynowy

No to szkoda, że nie zajrzałeś do google. Kompilator nie musi kompilować do kodu maszynowego. Koniec.

W zasadzie nie powiniem odpisywać, bo nie ustosunkowałeś się do poprzednich postów...
Ale...

Gdzie ja napisałem, że musi? Na potrzeby tego podwątku, podałem przykład, żeby uprościć zrozumienie pewnych rzeczy - gdzie wywołanie asemblera jest konieczne.

Kompilujesz i linkujesz sobie program napisany np. w C++ - i co dostajesz w wyniku? Co możesz z tym czymś zrobić? Może uruchomić? A jeśli tak - to na czym to coś uruchamiasz?
Zastanawiałeś się kiedyś nad tym?

No właśnie - co dostajesz w wyniku? Bo nie dostajesz kodu maszynowego - przynajmniej na nowszych osach. To łatwo sprawdzić. Na starszych też: MZ raczej nie jest poprawnym kodem maszynowym.

W jednym z poprzednich odpowiedzi pisałem, że chodzi o OS-a takiego jak Linux czy Windows.

Jak w/g mnie działają kompilatory? Z głowy piszę - bez zaglądania do googla i pomijam linker:
zrodla programu => preprocesor => wlasciwy kompilator => kod posredni => kod pseudo asm => asembler => kod maszynowy

Co do zasady ja bym napisał

input => output :)

nikt ci przecież nie każe używać np. LLVMa i bawić się w intermediate languages (np. LLVM IR)

I teraz, nikt nie broni abyś na inpucie miał Javkę czy C/C++/Rust

i wygenerował z Javki to co generuje clang/llvm/gcc dla C/C++/Rusta

Tak samo nikt Ci nie broni aby z C wygenerować Javowy bytecode. Czy może są jakieś featuresy z C które by nie były obsługiwane przez JVM z jakiegoś powodu? tego nie jestem pewien, ale i tak mniejsza z tym, bo gadamy o tej drugiej stronie Javka przekształcona do czegoś podobnego jak wynik z C.

WeiXiao napisał(a):

Jak w/g mnie działają kompilatory? Z głowy piszę - bez zaglądania do googla i pomijam linker:
zrodla programu => preprocesor => wlasciwy kompilator => kod posredni => kod pseudo asm => asembler => kod maszynowy

Co do zasady ja bym napisał

input => output :)

nikt ci przecież nie każe używać np. LLVMa i bawić się w intermediate languages (np. LLVM IR)

I teraz, nikt nie broni abyś na inpucie miał Javkę czy C/C++/Rust

i wygenerował z Javki to co generuje clang/llvm/gcc dla C/C++/Rusta

Tak samo nikt Ci nie broni aby z C wygenerować Javowy bytecode. Czy może są jakieś featuresy z C które by nie były obsługiwane przez JVM z jakiegoś powodu? tego nie jestem pewien, ale i tak mniejsza z tym, bo gadamy o tej drugiej stronie Javka przekształcona do czegoś podobnego jak wynik z C.

Ok, tutaj się zgadzam i nie widzę w tym problemu.

A co z tym co napisałem wcześniej: ?

Ok, a teraz pytanie do ciebie:
Kompilujesz i linkujesz sobie program napisany np. w C++ - i co dostajesz w wyniku? Co możesz z tym czymś zrobić? Może uruchomić? A jeśli tak - to na czym to coś uruchamiasz?
Zastanawiałeś się kiedyś nad tym?

To są zwykłe pytania, przy pomocy których chciałem żeby dojść do pewnych wniosków :)

@vtx

nie klepie w c++, nie wiem, a nie będę zgadywał, bo przecież nie o to chodzi