X86 ekstenzije

2 files changed, 104 insertions, 29 deletions

diff --git a/kernel.pdf b/kernel.pdf
index a703cff..d5a7c51 100644
--- a/kernel.pdf
+++ b/kernel.pdf
diff --git a/kernel.tex b/kernel.tex
index 1ec7ff7..b761dd1 100644
--- a/kernel.tex
+++ b/kernel.tex
@@ -337,34 +337,46 @@ Specifichna uloga segmentnih registara:
 \end{itemize}

 

 

-\section{{\eng Real mode}}

+\section{Operativni rezhimi procesora}

 \medskip

 

-Realni mod je stanje procesora koje karakterishe 20-tobitna segmentirana

+Operativni rezhimi procesora u {\eng X86} arhitekturi su:

+\begin{itemize}

+\item \eng{Real mode}

+\item \eng{Protected mode (16-bit)}

+\item \eng{Protected mode (32-bit)}

+\item \eng{Compatibility mode (x86-64 only)}

+\item \eng{Long mode (x86-64 only)}

+\end{itemize}

+

+\subsection{{\eng Real mode}}

+\smallskip

+

+Realni rezhim je stanje procesora koje karakterishe 20-tobitna segmentirana

 memorija shto znachi da se mozhe adresirati samo malo vishe od jednog

-megabajta. Svi procesori pochev od 80286 zapochinju u ovom modu nakon paljenja

-rachunara zbog kompatibilnosti. Da bismo mogli da adresiramo vishe memorije,

-potrebno je da koristimo segmentne registre.\\

+megabajta. Svi procesori pochev od 80286 zapochinju u ovom rezhimu nakon

+paljenja rachunara zbog kompatibilnosti. Da bismo mogli da adresiramo vishe

+memorije, potrebno je da koristimo segmentne registre.\\

 

-Postupak kojim iz realnog moda prelazimo u zashtic1eni mod naziva se daleki

-skok {\eng (far jump)} gde pri postavljanju segmentnih registara "skachemo" iz

-jednog segmenta u drugi. Daleki skok najchesh\/c1e podrazumeva promenu

-selektora segmenta, koji se nalazi u segmentu koda, i koji pokazuje na segment

-koda u kome se nalaze instrukcije koje se trenutno izvrshavaju.

+Postupak kojim iz realnog rezhima prelazimo u zashtic1eni rezhim naziva se

+daleki skok {\eng (far jump)} gde pri postavljanju segmentnih registara

+"skachemo" iz jednog segmenta u drugi. Daleki skok najchesh\/c1e podrazumeva

+promenu selektora segmenta, koji se nalazi u segmentu koda, i koji pokazuje na

+segment koda u kome se nalaze instrukcije koje se trenutno izvrshavaju.

 

-\section{Segmentacija}

-\medskip

+\subsection{Segmentacija}

+\smallskip

 

 Segmentacija je reshenje kojim se omoguc1ava adresiranje vishe memorije nego

 shto je to hardverski predvidjeno. Segmentacija se postizhe korish\/c1enjem

-{\eng offset}-a. Upravo smo uz pomoc1 segmenatcije u realnom modu adresirali

+{\eng offset}-a. Upravo smo uz pomoc1 segmenatcije u realnom rezhimu adresirali

 memoriju sa 20, umesto predvidjenih 16 bitova.

 

-\section{{\eng Protected mode}}

-\medskip

+\subsection{{\eng Protected mode}}

+\smallskip

 

-Zashtic1eni mod je stanje procesora u kojem procesor ima pun pristup celom

-opsegu memorije za razliku od realnog moda. Maksimalna velichina {\eng RAM}

+Zashtic1eni rezhim je stanje procesora u kojem procesor ima pun pristup celom

+opsegu memorije za razliku od realnog rezhima. Maksimalna velichina {\eng RAM}

 memorije koju arhitektura {\eng i386} podrzhava je {\eng 4GB} upravo zbog

 velichine registra od 32 bita ($2^{32}B = 4GB$). Neki procesori koji

 podrzhavaju {\eng PAE - Physical Address Extension} podrzhavaju i adresiranje

@@ -382,12 +394,20 @@ prve instrukcije.\\
 

 Ovo je stanje procesora koji nashe jezgro trenutno koristi.

 

-\section{{\eng Long mode}}

-\medskip

+\subsection{{\eng Compatibility mode}}

+\smallskip

+

+Rezhim kompatibilnosti se pokrec1e tokom prelaska iz zashtic1enog rezhima u

+dugachki rezhim. Rezhim kompatibilnosti radi slichno zashtic1enom rezhimu i

+koristi se za omoguc1avanje uchitavanja 64-bitnih struktura pre ulaska u

+odgovarajuc1i dugachki rezhim.

+

+\subsection{{\eng Long mode}}

+\smallskip

 

 Sa vremenom, postalo je jasno da {\eng 4GB} adresibilne memorije koju nam

 pruzha 32-bitna {\eng X86} arhitektura nije dovoljno. Iz tog razloga nastao je

-{\eng long mode}. Dugachki mod je zapravo samo ekstenzija 32-bitnog seta

+{\eng long mode}. Dugachki rezhim je zapravo samo ekstenzija 32-bitnog seta

 instrukcija, ali za razliku od tranzicije sa 16-bitnog na 32-bitni set

 instrukcija, sada je uklonjen veliki deo instrukcija. Ovo ne utiche na

 kompatibilnost sa starijim verzijama izvrshnih fajlova, ali menja nachin na

@@ -400,6 +420,58 @@ tiche {\eng X86} arhitekture donesena od neke druge kompanije, a ne samog {\eng
 Intel}-a, ali i da je {\eng Intel} odluchio da prihvati tehnologiju od stranog

 izvora.

 

+\newpage

+

+\section{Ekstenzije procesora}

+\medskip

+

+Ekstenzije procesora u {\eng X86} arhitekturi su:

+

+\begin{itemize}

+\item \eng{x86-64}

+\item \eng{PAE/NX}

+\item \eng{x87}

+\item \eng{SSE}

+\item \eng{AVX}

+\end{itemize}

+

+

+\subsection{{\eng x86-64}}

+\small

+

+Proshirenje {\eng x86-64} je prilichno ekspanzivno, primena {\eng 64-bitnog}

+operativnog rezhima i 64-bitno adresiranje. Danas je gotovo nemoguc1e pronac1i

+rachunar koji ne podrzhava {\eng x86-64}.

+

+\subsection{{\eng PAE/NX}}

+\small

+

+{\eng PAE/NX} primenjuje stranichne poruke na 4 nivoa i dodaje pregrsht

+svojstava stranicama da bi se primenila opsezhna zashtita memorije,

+ukljuchujuc1i {\eng NX}, zastavicu za onemoguc1avanje izvrshavanja na

+odredjenoj stranici. Vec1ina operativnih rachunara danas podrzhava {\eng

+PAE/NX}.

+

+\subsection{{\eng x87}}

+\small

+{\eng 87} je proshirenje za {\eng floating point} izrachunavanja. Iako je

+tehnichki ekstenzija, podrzhana je na vec1ini {\eng x86} procesora.

+

+\subsection{{\eng SSE}}

+\small

+

+{\eng SSE} je 128-bitno proshirenje za podatke. Dodaje 8-16 128-bitnih {\eng XMM}

+registra opshte namene i instrukcija za izvodjenje matematike {\eng SIMD}

+vektora. {\eng SSE} ima nekoliko verzija. {\eng x86-64} procesori su obavezni da

+podrzhavaju najmanje {\eng SSE2}.

+

+\subsection{{\eng AVX}}

+\small

+

+{\eng AVX} je 256-bitno proshirenje za podatke. Obavlja svrhu slichnu {\eng

+SSE} i implementira nekoliko 256-bitnih {\eng YMM} registara.

+

+

 %{\eng\url{https://wiki.osdev.org/Protected_Mode}}

 

 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

@@ -431,7 +503,7 @@ Taj program se naziva {\eng Bootloader}.
 {\eng RAM} memoriju i preda mu dalje upravljanje. Zbog kompleksnosti danashnjeg

 softvera, 512 bajtova je vrlo malo za uchitavanje celog {\eng bootloader}-a. Iz

 tog razloga neki {\eng bootloader}-i razdvojeni su u vishe delova,

-najchesh\/c1e 2. Prvi deo je vrlo mali, staje u 512 bajtova {\eng MBR}-a i on

+najchesh\/c1e dva. Prvi deo je vrlo mali, staje u 512 bajtova {\eng MBR}-a i on

 sluzhi samo da bi uchitao drugi deo u kome se nalazi glavni kod koji dalje

 predaje upravljanje jezgru operativnog sistema.\\

 

@@ -807,7 +879,7 @@ koristi {\eng Makefile} za izgradnju jezgra.
 {\eng Makefile} je fajl koji kontrolishe ponashanje {\eng make} komande u

 terminalu. Svaki {\eng Makefile} sadrzhi neki set pravila koji definishe proces

 koji se pokrec1e ukucavanjem komande {\eng make $<$ime\_pravila$>$}. U tekstu

-koji sledi mozhe se videti koji je to set pravila koje su definisani za ovaj

+koji sledi mozhe se videti koji je to set pravila koja su definisana za ovaj

 projekat.\\

 

 {\eng Makefile}:

@@ -1230,7 +1302,9 @@ na tastaturi.
 \medskip\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/keyboard9.c}\srb\end{minipage}\smallskip

 

 Funkcija koja odredjuje ponashanje jezgra nakon pritiska tastera sa strelicom

-okrenutom ka gore, na tastaturi.

+okrenutom ka gore, na tastaturi. Nakon pritiska tastera, u trenutni bafer se

+uchitava prethodno izvrshena komanda. Na taj nachin korisnik mozhe dopuniti

+ili izmeniti prethodnu komandu.

 

 \medskip\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/keyboard10.c}\srb\end{minipage}\smallskip

 

@@ -1261,7 +1335,7 @@ pritisnut na tastaturi.\\
 

 \medskip\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/keyboard16.c}\srb\end{minipage}\smallskip

 

-U kodu kojie sledi se mozhe videti kako se na primer neka kombinacija karaktera

+U kodu koji sledi se mozhe videti kako se na primer neka kombinacija karaktera

 mozhe iskoristiti za definisanje prechica na tastaturi.\\

 

 Na primer ukoliko korisnik drzhi {\eng shift} taster na tastaturi dok pritiska

@@ -1278,9 +1352,9 @@ ekran.
 \medskip

 

 {\eng PIT (Programmable Interval Timer)} je programabilni tajmer koji se mozhe

-isprogramirati tako da na tachno definisani period vremena shalje zahtev za

-prekidom. Na taj nachin mozhe se meriti koliko vremena je proteklo od pochetka

-paljenja rachunara ili koliko se tachno vremena utroshilo na izvrshavanje nekog

+podesiti tako da na tachno definisani period vremena shalje zahtev za prekidom.

+Na taj nachin mozhe se meriti koliko vremena je proteklo od pochetka paljenja

+rachunara ili koliko se tachno vremena utroshilo na izvrshavanje nekog

 programa.\\

 

 {\eng c/timer.c}:\\

@@ -1290,7 +1364,7 @@ Korish\/c1ene biblioteke:
 \medskip\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/timer1.c}\srb\end{minipage}\smallskip

 

 Promenljive koje chuvaju broj otkucaja tajmera kao i vreme proteklo od paljenja

-rachunara. Primetimo konstantu koja definishe koliko je zapravo uchestalost

+rachunara. Primetimo konstantu koja definishe kolika je zapravo uchestalost

 ovog tajmera.

 

 \medskip\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/timer2.c}\srb\end{minipage}\smallskip

@@ -1416,7 +1490,8 @@ meomoriju sa istom adresom, a zatim ukljuchuje stranichenje.
 Zbog vec1 do sada velike opshirnosti rada, ovde c1e biti prikazana samo

 minimalna {\eng C} biblioteka potrebna za kompajlovanje jezgra operativnog

 sistema. Primetimo da neki od fajlova moraju samo postojati, tj. mogu biti i

-prazni.\\

+prazni. Ova biblioteka osim postojanja odredjenih {\eng header} fajlova

+podrazumeva i prototipe funkcija i struktura bez kojih se nec1e kompajlovati.

 

 {\eng include/errno.h}: