xオプションをつけると2バイト単位の16進数4桁で出力するけども、リトルエンディアンです。
$ hexdump -x a.out 0000000 5653 4852 89c2 bbc3 bec3 c303 03be bec3 0000010 c303 03be bec3 c303 03be bec3 c303 03be 0000020 bec3 c203 3b80 0f00 84c2 001d 0000 c348 0000030 c3bf c383 03be bec3 c303 03be bec3 c303 0000040 03be bec3 c303 03be bec3 4803 bfc3 8bc3 0000050 bec3 c30b c3a9 c39a c3bf c3bf 48bf bfc3 0000060 83c3 c20f 3bb6 bfc3 2454 4808 83c2 84c3 0000070 5b10 83c3 0000074
Solaris でハンドアセンブル (やっぱり Sun がスキ！)
ndisasm はディスアセンブラです。ディスアセンブラは、バイナリの機械語命令を読み込んで、人間に理解し易いニーモニックに変換してくれます。ディスアセンブラを使用する事で、ハンドアセンブルが正しく出来ているかを確認する事が出来ます。
sudo yum install -y nasm
http://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/2.11.05/win32/
こちらからインストーラを入れる。
デフォルトのインストール先は変なところなので、そのパスを環境変数に追加する
KL-11が何枚か刺せる DL-11も何枚か刺せる
本体---KL-11---端末 (出力先は画面ではなく紙テープ)
この端末のことをテレタイプ(teletype)端末という。端末は複数刺さるが、物理スロットが少ないからつなげるのには限界がある
マルチプレクサで複数つなげることも可
原理的にはレジスタのベースアドレスをKLADDRにマッピング
KL11端末のオープン処理を行うデバイスドライバ
/dev/kl0 /dev/kl1 /dev/kl2
デバイスファイルとttyが一対かどうかは不明
デバイス→4つのレジスタ
メモリの特定の番地にKL-11が割り当てられていて、その中に4つのレジスタがある
メモリマップドIO メモリマップドI/O - Wikipedia
レジスタのアドレスは微妙に歯抜けである
値がハードコーディングされているのでKL-11の増設のたびにコンパイルしてリビルドしている
dmr/kl.c
klopen(dev, flag)
{
register char *addr;
register struct tty *tp;
if(dev.d_minor >= NKL11+NDL11) {
u.u_error = ENXIO;
return;
}
tp = &kl11[dev.d_minor];
if (u.u_procp->p_ttyp == 0) {
u.u_procp->p_ttyp = tp;
tp->t_dev = dev;
}
/*
* set up minor 0 to address KLADDR
* set up minor 1 thru NKL11-1 to address from KLBASE
* set up minor NKL11 on to address from DLBASE
*/
/* 割り当てアドレスの計算 */
/* このあたりの計算は地味に複雑 */
addr = KLADDR + 8*dev.d_minor;
if(dev.d_minor)
addr =+ KLBASE-KLADDR-8;
if(dev.d_minor >= NKL11)
addr =+ DLBASE-KLBASE-8*NKL11+8;
tp->t_addr = addr;
/* フラグ管理とモード変換 */
if ((tp->t_state&ISOPEN) == 0) {
tp->t_state = ISOPEN|CARR_ON;
tp->t_flags = XTABS|LCASE|ECHO|CRMOD;
tp->t_erase = CERASE;
tp->t_kill = CKILL;
}
/* レジスタの初期設定(実際の処理はここだけ) */
addr->klrcsr =| IENABLE|DSRDY|RDRENB;
addr->kltcsr =| IENABLE;
}
CR ポインタを行頭に戻す LF 改行
unixだとLFはCRも同時にやってくれる
誤字の場合は#に書き換える 行ごと間違えた場合は@をつける
P399
カーネルランドにある端末の情報をユーザランドに書き込むのがgtty
逆にユーザランドにある端末の情報をカーネルランドに書き込むのがstty
書き込み先の指定はsgtty関数で行う(処理は丸投げ)
suwordはカーネル→ユーザ fuwordはユーザ→カーネル
/* * The routine implementing the gtty system call. * Just call lower level routine and pass back values. */ gtty() { /* gttyシステムコールで読み出すデータを指定する */ /* ユーザランドのポインタだからupはわかるけど、vpのvってなんだ。vectorか */ int v[3]; register *up, *vp; vp = v; sgtty(vp); if (u.u_error) return; /* 端末情報を読み出すユーザ空間中のアドレス */ up = u.u_arg[0]; suword(up, *vp++); suword(++up, *vp++); suword(++up, *vp++); }
/* * The routine implementing the stty system call. * Read in values and call lower level. */ stty() { register int *up; /* 端末情報を読み出すユーザ空間中のアドレス */ up = u.u_arg[0]; u.u_arg[0] = fuword(up); u.u_arg[1] = fuword(++up); u.u_arg[2] = fuword(++up); sgtty(0); }
sys/user.h
uはグロ変
/* * The user structure. * One allocated per process. * Contains all per process data * that doesn't need to be referenced * while the process is swapped. * The user block is USIZE*64 bytes * long; resides at virtual kernel * loc 140000; contains the system * stack per user; is cross referenced * with the proc structure for the * same process. */ struct user { int u_rsav[2]; /* save r5,r6 when exchanging stacks */ int u_fsav[25]; /* save fp registers */ /* rsav and fsav must be first in structure */ char u_segflg; /* flag for IO; user or kernel space */ char u_error; /* return error code */ char u_uid; /* effective user id */ char u_gid; /* effective group id */ char u_ruid; /* real user id */ char u_rgid; /* real group id */ int u_procp; /* pointer to proc structure */ char *u_base; /* base address for IO */ char *u_count; /* bytes remaining for IO */ char *u_offset[2]; /* offset in file for IO */ int *u_cdir; /* pointer to inode of current directory */ char u_dbuf[DIRSIZ]; /* current pathname component */ char *u_dirp; /* current pointer to inode */ struct { /* current directory entry */ int u_ino; char u_name[DIRSIZ]; } u_dent; int *u_pdir; /* inode of parent directory of dirp */ int u_uisa[16]; /* prototype of segmentation addresses */ int u_uisd[16]; /* prototype of segmentation descriptors */ int u_ofile[NOFILE]; /* pointers to file structures of open files */ int u_arg[5]; /* arguments to current system call */ int u_tsize; /* text size (*64) */ int u_dsize; /* data size (*64) */ int u_ssize; /* stack size (*64) */ int u_sep; /* flag for I and D separation */ int u_qsav[2]; /* label variable for quits and interrupts */ int u_ssav[2]; /* label variable for swapping */ int u_signal[NSIG]; /* disposition of signals */ int u_utime; /* this process user time */ int u_stime; /* this process system time */ int u_cutime[2]; /* sum of childs' utimes */ int u_cstime[2]; /* sum of childs' stimes */ int *u_ar0; /* address of users saved R0 */ int u_prof[4]; /* profile arguments */ char u_intflg; /* catch intr from sys */ /* kernel stack per user * extends from u + USIZE*64 * backward not to reach here */ } u;
P396
KL11のクローズ処理を行う(wflushtty)
klclose(dev)
{
register struct tty *tp;
tp = &kl11[dev.d_minor];
/* 実際の処理 */
wflushtty(tp);
/* 状態を保存する */
tp->t_state = 0;
}
他の処理をスリープしつつ、キューを空にする
/* * Wait for output to drain, then flush input waiting. */ wflushtty(atp) struct tty *atp; { register struct tty *tp; tp = atp; /* 他の処理を止める */ spl5(); while (tp->t_outq.c_cc) { tp->t_state =| ASLEEP; sleep(&tp->t_outq, TTOPRI); } /* 実際の処理 */ flushtty(tp); spl0(); }
wflushttyの実際の処理
/* * flush all TTY queues */ flushtty(atp) struct tty *atp; { register struct tty *tp; register int sps; tp = atp; while (getc(&tp->t_canq) >= 0); while (getc(&tp->t_outq) >= 0); wakeup(&tp->t_rawq); wakeup(&tp->t_outq); sps = PS->integ; spl5(); while (getc(&tp->t_rawq) >= 0); tp->t_delct = 0; PS->integ = sps; }
dmr/tty.c
gttyとsttyの実際の処理
/* * Stuff common to stty and gtty. * Check legality and switch out to individual * device routine. * v is 0 for stty; the parameters are taken from u.u_arg[]. * c is non-zero for gtty and is the place in which the device * routines place their information. */ sgtty(v) int *v; { register struct file *fp; register struct inode *ip; if ((fp = getf(u.u_ar0[R0])) == NULL) return; ip = fp->f_inode; if ((ip->i_mode&IFMT) != IFCHR) { u.u_error = ENOTTY; return; } /* 端末設定デバイスドライバを呼び出す */ (*cdevsw[ip->i_addr[0].d_major].d_sgtty)(ip->i_addr[0], v); }
dmr/kl.c
klsgtty(dev, v) int *v; { register struct tty *tp; tp = &kl11[dev.d_minor]; ttystty(tp, v); }
実際にtty構造体への書き込みと読み出しを行う dmr/tty.c
引数avでモードの切り替えを行っている
/* * Common code for gtty and stty functions on typewriters. * If v is non-zero then gtty is being done and information is * passed back therein; * if it is zero stty is being done and the input information is in the * u_arg array. */ ttystty(atp, av) int *atp, *av; { register *tp, *v; tp = atp; if(v = av) { /* 重要な処理はココ */ *v++ = tp->t_speeds; v->lobyte = tp->t_erase; v->hibyte = tp->t_kill; v[1] = tp->t_flags; /* 戻り値にあまり意味は無い */ return(1); } wflushtty(tp); v = u.u_arg; /* 重要な処理はココ */ tp->t_speeds = *v++; tp->t_erase = v->lobyte; tp->t_kill = v->hibyte; tp->t_flags = v[1]; return(0); }
P403
マイナー番号に対応するtty構造体をkl11[]から取得し、kl11の入力レジスタから入力された値を取得する
受信可能状態にしたあとにttyinputを実行
dmr/kl.c
klrint(dev)
{
register int c, *addr;
register struct tty *tp;
tp = &kl11[dev.d_minor];
addr = tp->t_addr;
c = addr->klrbuf;
addr->klrcsr =| RDRENB;
/* 受信したデータが空だったら、送信用データレジスタに受信結果を格納 */
if ((c&0177)==0)
addr->kltbuf = c; /* hardware botch */
ttyinput(c, tp);
}
tty.t_rawqにデータを追加する
データの変換が発生するので、生データは送り込まない
などなど。
/* * Place a character on raw TTY input queue, putting in delimiters * and waking up top half as needed. * Also echo if required. * The arguments are the character and the appropriate * tty structure. */ ttyinput(ac, atp) struct tty *atp; { register int t_flags, c; register struct tty *tp; tp = atp; c = ac; t_flags = tp->t_flags; if ((c =& 0177) == '\r' && t_flags&CRMOD) c = '\n'; /* シグナルの送信 */ if ((t_flags&RAW)==0 && (c==CQUIT || c==CINTR)) { signal(tp, c==CINTR? SIGINT:SIGQIT); flushtty(tp); return; } /* キューがたまりすぎてたらキューを空にして処理を終了 */ if (tp->t_rawq.c_cc>=TTYHOG) { flushtty(tp); return; } /* 大文字→小文字変換 */ if (t_flags&LCASE && c>='A' && c<='Z') c =+ 'a'-'A'; /* メイン処理 t_rawqへのデータ追加 */ /* なお、putcはアセンブラ */ /* putcのアセンブラは長いので省略 */ putc(c, &tp->t_rawq); /* デリミタ処理 */ if (t_flags&RAW || c=='\n' || c==004) { wakeup(&tp->t_rawq); if (putc(0377, &tp->t_rawq)==0) tp->t_delct++; } /* ECHOモードの場合の処理 */ if (t_flags&ECHO) { ttyoutput(c, tp); ttstart(tp); } }
割り込みが終わったらスケジューラ
入力されたデータは以下の流れでユーザ空間に読み込まれる
klread(データをユーザ空間に読み込む)→ttread(tty.t_canqからユーザ空間にデータを送り込む)
/* * Called from device's read routine after it has * calculated the tty-structure given as argument. * The pc is backed up for the duration of this call. * In case of a caught interrupt, an RTI will re-execute. */ ttread(atp) struct tty *atp; { register struct tty *tp; tp = atp; if ((tp->t_state&CARR_ON)==0) return; /* passcを使ってtty.t_canqのデータをユーザ空間に送り込む */ if (tp->t_canq.c_cc || canon(tp)) while (tp->t_canq.c_cc && passc(getc(&tp->t_canq))>=0); }
tty.t_rawqからtty.t_canqへデータを送り込む tty.t_rawqにデータが追加されたら1が変える
/* * transfer raw input list to canonical list, * doing erase-kill processing and handling escapes. * It waits until a full line has been typed in cooked mode, * or until any character has been typed in raw mode. */ canon(atp) struct tty *atp; { register char *bp; char *bp1; register struct tty *tp; register int c; tp = atp; spl5(); while (tp->t_delct==0) { if ((tp->t_state&CARR_ON)==0) return(0); sleep(&tp->t_rawq, TTIPRI); } spl0(); loop: bp = &canonb[2]; while ((c=getc(&tp->t_rawq)) >= 0) { if (c==0377) { tp->t_delct--; break; } if ((tp->t_flags&RAW)==0) { if (bp[-1]!='\\') { if (c==tp->t_erase) { if (bp > &canonb[2]) bp--; continue; } if (c==tp->t_kill) goto loop; if (c==CEOT) continue; } else if (maptab[c] && (maptab[c]==c || (tp->t_flags&LCASE))) { if (bp[-2] != '\\') c = maptab[c]; bp--; } } *bp++ = c; if (bp>=canonb+CANBSIZ) break; } bp1 = bp; bp = &canonb[2]; c = &tp->t_canq; while (bp<bp1) putc(*bp++, c); return(1); }
最上位ビットが1になっていたときはtimeoutを実行する
TTHIWAとTTLOWATの間でキューのデータ数を確認する
ttwrite呼び出し
klwrite(dev)
{
ttwrite(&kl11[dev.d_minor]);
}
端末への出力時にデバイスドライバから呼び出される端末共通処理関数 (データをttyoutputに丸投げする)
/* * Called from the device's write routine after it has * calculated the tty-structure given as argument. */ ttwrite(atp) struct tty *atp; { register struct tty *tp; register int c; tp = atp; if ((tp->t_state&CARR_ON)==0) return; while ((c=cpass())>=0) { spl5(); /* 処理能力がレッドゾーンならすでに入っているものを出力しつつスリープ */ while (tp->t_outq.c_cc > TTHIWAT) { ttstart(tp); tp->t_state =| ASLEEP; sleep(&tp->t_outq, TTOPRI); } spl0(); /* 処理能力の範囲内ならデータをtty.t_outqに放り込む */ ttyoutput(c, tp); } /* 端末への出力処理を開始する */ ttstart(tp); }
端末への出力処理を行う
/* * Start output on the typewriter. It is used from the top half * after some characters have been put on the output queue, * from the interrupt routine to transmit the next * character, and after a timeout has finished. * If the SSTART bit is off for the tty the work is done here, * using the protocol of the single-line interfaces (KL, DL, DC); * otherwise the address word of the tty structure is * taken to be the name of the device-dependent startup routine. */ ttstart(atp) struct tty *atp; { register int *addr, c; register struct tty *tp; struct { int (*func)(); }; tp = atp; addr = tp->t_addr; if (tp->t_state&SSTART) { (*addr.func)(tp); return; } /* 端末が送信処理中または送信遅延処理中なら終了 tttcsrは端末インターフェイスの送信ステータスレジスタを操作するために定義された構造体の要素 */ if ((addr->tttcsr&DONE)==0 || tp->t_state&TIMEOUT) return; if ((c=getc(&tp->t_outq)) >= 0) { /* 文字を出力する処理 */ if (c<=0177) addr->tttbuf = c | (partab[c]&0200); /* タイムアウト */ else { timeout(ttrstrt, tp, c&0177); tp->t_state =| TIMEOUT; } } }
/* * Restart typewriter output following a delay * timeout. * The name of the routine is passed to the timeout * subroutine and it is called during a clock interrupt. */ ttrstrt(atp) { register struct tty *tp; tp = atp; tp->t_state =& ~TIMEOUT; ttstart(tp); }
出力処理が完了したときに発生する割り込みハンドラ
klxint(dev)
{
register struct tty *tp;
tp = &kl11[dev.d_minor];
ttstart(tp);
if (tp->t_outq.c_cc == 0 || tp->t_outq.c_cc == TTLOWAT)
wakeup(&tp->t_outq);
}
普通、
$ find sys/ -type f -name "*.h" | xargs grep "u" -n
って実行したら尋常じゃないほど検索結果が帰ってくるだろうけど、
\bと\bの間に一文字入れたら一文字だけの検索が出来るよ。
$ find sys/ -type f -name "*.h" | xargs grep "\bu\b" -n
P424
だんだん実行対象が大きくなっているのは今と同じだが、同じ場所でブートを行っているので若干複雑
あと、全部アセンブリでごにょごにょしているので、結構複雑
MMUはまだ有効化されていなくて物理アドレスを直接扱っている状態
startが動いていろいろやる
まずやるのはカーネル空間の設定
APRに領域が割り当てられている
SR0を設定してMMUを有効化
.globl start, _end, _edata, _main start: bit $1,SSR0 bne start / MMUが有効になっていたら処理を継続させない reset / initialize systems segments mov $KISA0,r0 / KISA0とKISD0はそれぞれカーネルAPR0のPARとPDRのアドレスをあらわす mov $KISD0,r1 mov $200,r4 clr r2 mov $6,r3 1: mov r2,(r0)+ mov $77406,(r1)+ / 4k rw add r4,r2 sob r3,1b / カーネルAPR6の初期化 mov $_end+63.,r2 ash $-6,r2 bic $!1777,r2 mov r2,(r0)+ / ksr6 = sysu mov $usize-1\<8|6,(r1)+ / カーネルAPR7の初期化 mov $IO,(r0)+ mov $77406,(r1)+ / rw 4k / スタックポインタの初期化とMMUの有効化 mov $_u+[usize*64.],sp inc SSR0 / BSS領域のクリア mov $_edata,r0 1: clr (r0)+ cmp r0,$_end blo 1b / proc[0]のuser カーネルスタック領域を0クリア mov $_u,r0 1: clr (r0)+ cmp r0,$_u+[usize*64.] blo 1b / main()の呼び出し mov $30000,PS jsr pc,_main mov $170000,-(sp) clr -(sp) rtt
| APR | PAR | PDR |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 077406 |
| 1 | 0200 | |
| 2 | 0400 | |
| 3 | 0600 | |
| 4 | 01000 | |
| 5 | 01200 | |
| 6 | カーネルサイズによる | 007406 |
| 7 | 07600 | 077406 |
各領域はがっちり振り分けられているわけではなく、 5と6で領域がラップしている(だぶっている)
読んでもあまりおもしろくない、らしい
P430
ken/main.c
/* * Initialization code. * Called from m40.s or m45.s as * soon as a stack and segmentation * have been established. * Functions: * clear and free user core * find which clock is configured * hand craft 0th process * call all initialization routines * fork - process 0 to schedule * - process 1 execute bootstrap * * panic: no clock -- neither clock responds * loop at loc 6 in user mode -- /etc/init * cannot be executed. */ main() { extern schar; register i, *p; /* * メモリとスワップ領域の初期化 */ updlock = 0; i = *ka6 + USIZE; UISD->r[0] = 077406; for(;;) { UISA->r[0] = i; if(fuibyte(0) < 0) break; clearseg(i); /* メモリが1バイトずつ増えていくイメージ */ maxmem++; /* 物理領域 */ /* 空き領域が増えていく */ mfree(coremap, 1, i); i++; } if(cputype == 70) /* メモリの領域がわかる */ for(i=0; i<62; i=+2) { UBMAP->r[i] = i<<12; UBMAP->r[i+1] = 0; } printf("mem = %l\n", maxmem*5/16); printf("RESTRICTED RIGHTS\n\n"); printf("Use, duplication or disclosure is subject to\n"); printf("restrictions stated in Contract with Western\n"); printf("Electric Company, Inc.\n"); maxmem = min(maxmem, MAXMEM); /* スワップの領域確保 */ mfree(swapmap, nswap, swplo); /* * クロック装置の初期化 */ UISA->r[7] = ka6[1]; /* io segment */ UISD->r[7] = 077406; lks = CLOCK1; if(fuiword(lks) == -1) { lks = CLOCK2; if(fuiword(lks) == -1) panic("no clock"); } /* * プロセス0(絶対に死なないプロセス)の生成 */ proc[0].p_addr = *ka6; proc[0].p_size = USIZE; proc[0].p_stat = SRUN; proc[0].p_flag =| SLOAD|SSYS; u.u_procp = &proc[0]; /* * 資源の初期化 */ *lks = 0115; /* コンソールの初期化 */ cinit(); /* ブロックの初期化 */ binit(); /* スーパーブロックの初期化 */ iinit(); rootdir = iget(rootdev, ROOTINO); rootdir->i_flag =& ~ILOCK; u.u_cdir = iget(rootdev, ROOTINO); u.u_cdir->i_flag =& ~ILOCK; /* * make init process * enter scheduling loop * with system process */ /* プロセス1の作成 */ if(newproc()) { expand(USIZE+1); estabur(0, 1, 0, 0); copyout(icode, 0, sizeof icode); /* * Return goes to loc. 0 of user init * code just copied out. */ return; } sched(); }
bssとスタックの間の隙間を増やしてメモリを確保する breakとexpand
$ find sys/ -type f | xargs grep "lks" -n sys/dmr/dp.c:8: * device it talks to, which is to say most of the protocol sys/dmr/hs.c:46: register mblks; sys/dmr/hs.c:49: mblks = 1024; /* RJS03 */ sys/dmr/hs.c:51: mblks = 2048; /* RJS04 */ sys/dmr/hs.c:52: if(bp->b_blkno >= mblks) { sys/ken/clock.c:35: *lks = 0115; sys/ken/main.c:90: lks = CLOCK1; sys/ken/main.c:91: if(fuiword(lks) == -1) { sys/ken/main.c:92: lks = CLOCK2; sys/ken/main.c:93: if(fuiword(lks) == -1) sys/ken/main.c:111: *lks = 0115; sys/systm.h:47:int *lks; /* pointer to clock device */
クロックとは、定期的に上がってくる何か。PCの動きと同期しておらず、むしろ同期しないほうがいい
Lions本は読みづらいから読みやすく書き直そう
