aboutsummaryrefslogtreecommitdiff
path: root/kernel.tex
blob: 22ab6069ba5b9ccef57b30a86e6434dff109bcd1 (plain)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
\documentclass[a4paper,fleqn,12pt]{JMThesis}
\usepackage{listings}
\lstset{
    basicstyle=\footnotesize,
    frame=single,
    showstringspaces=false,
    tabsize=8,
    escapeinside={<@}{@>},
}
\lstset{defaultdialect=[x86masm]Assembler}

\usepackage[OT2]{fontenc}
\newcommand\eng{\fontencoding{OT1}\fontfamily{\rmdefault}\selectfont}
\newcommand\srb{\fontencoding{OT2}\fontfamily{\rmdefault}\selectfont}

% \usepackage[serbian,english]{babel}

\renewcommand{\baselinestretch}{1}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{multicol}
\usepackage{hyperref}
\usepackage{tocloft}
\usepackage[
    backend=bibtex,
    natbib=true,
    style=numeric,
    block=ragged,
    sorting=none
]{biblatex}
\bibliography{kernel}
\renewcommand*{\bibfont}{\eng}

\newlength\tindent
\setlength{\tindent}{\parindent}
\setlength{\parindent}{0pt}
\setlength{\itemsep}{0pt}
\setlength{\parskip}{0pt}
\setlength{\parsep}{0pt}
\renewcommand{\indent}{\hspace*{\tindent}}

\oddsidemargin 1cm
\evensidemargin 0cm
\textwidth 15cm

\pagestyle{headings}

\font \matematicka=wncsc10 scaled 1600
\font \maturski=wncyb10 scaled 2500
\font \naslov=wncyb10 scaled 1900
\font \naslovlat=cmr10 scaled 1900
\font \imen=wncyr10 scaled 1600


\def\zn{,\kern-0.09em,}
\def\zng{'\kern-0.09em'}
\pagenumbering{roman}
\begin{document}


\thispagestyle{empty}

\begin{center}
{\matematicka Matematichka gimnazija}
\end{center}
\vspace*{50mm}

\begin{center}
{\maturski MATURSKI RAD}

\vspace*{8pt}
{\naslov - iz rachunarstva i informatike -}
\end{center}

\vspace*{10pt}
\begin{center}
    {\naslov Izrada \textbf{\eng\Large X86 32bit i686} jezgra operativnog sistema}
\end{center}

\vspace*{70mm}
\setlength{\columnsep}{50pt}
\begin{multicols}{2}
 {\noindent \imen Uchenik:
\\Aleksa Vuchkovic1  $\operatorname{IV}$d}


{ \noindent \hfill \imen Mentor:\\
\hfill \phantom{aaaaaaaa} Milosh Arsic1}
\end{multicols}

\vfill
\begin{center}
{\imen Beograd, jun 2021.}
\end{center}
\clearpage

\thispagestyle{empty}
\mbox{}
\clearpage


\renewcommand{\contentsname}{Sadrzhaj}
\thispagestyle{empty}

\pagenumbering{gobble}

\tableofcontents \clearpage

\thispagestyle{empty}
\mbox{}
\clearpage

\pagenumbering{arabic}
\renewcommand{\chaptername}{}
\setcounter{page}{1}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\chapter{Uvod}
\bigskip

Ideja za ovaj rad prozishla je iz ekstenzivnog korish\/c1enja {\eng GNU/Linux}
sistema, kao i zhelja za razumevanjem rada rachunara na najnizhem nivou.

Ceo kod je pisan u {\eng GNU Asembler}-u i {\eng C}-u i mozhe se nac1i na
{\eng GitHub-u} na stranici {\eng\url{https://github.com/aleksav013/mykernel}}.
Sav kod je dostupan pod {\eng GPLv3} licencom.

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\chapter{{\eng X86} arhitektura}
\bigskip

{\eng X86} arhitektura je probitno bila osmobitna (sadrzhala je registre duzhine 8
bitova), 16bitna, zatim 32bitna i na kraju 64bitna. Danas 64bitnu {\eng X86}
arhitekturu znamo kao i {\eng{} AMD64}, {\eng X86-64} ili {\eng X86\_64}.\\

Zajedno sa {\eng ARM}-om jedna od najkorish\/c1enijih arhitektura danashnjice.

\section{Registri procesora}
\medskip

Postoji vishe vrsta registara procesora\cite[75]{misc:1}. Neki od osnovnih
registara koje je potrebno pomenuti dati su u tekstu koji sledi. Razlog zbog
kojeg su navedena i imena registara prethodnih verzija {\eng X86} arhitekture
je zbog toga sto je moguc1e adresirati prvih {\eng x} bitova ako se koristi ime
registra za {\eng x}-tobitnu verziju te arhitekture. Naravno, ovo vazhi samo
ukoliko je duzhina registra vec1a ili jednaka duzhini registra chiju notaciju
koristimo.\\

Registri opshte namene:\\[1mm]
{\eng\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
8bit & al & bl & cl & dl & sil & dil & spl & bpl \\
\hline
16bit & ax & bx & cx & dx & si & di & sp & bp \\
\hline
32bit & eax & ebx & ecx & edx & esi & edi & esp & ebp \\
\hline
64bit & rax & rbx & rcx & rdx & rsi & rdi & rsp & rdp \\
\hline
\end{tabular}}\\

Segmentni registri:\\[1mm]
{\eng\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|}
\hline
cs & ds & ss & es & fs & gs \\
\hline
\end{tabular}}\\

Kontrolni registri:\\[1mm]
{\eng\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
\hline
cr0 & cr2 & cr3 & cr4 & cr8 \\
\hline
\end{tabular}}\\

Sistemski registri koji su pokazivachi na tabele:\\[1mm]
{\eng\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
gdtr & ldtr & idtr \\
\hline
\end{tabular}}\\

Osim pomenutih, pochev od 16bit-ne {\eng X86} arhitekture postoje i registri
{\eng ah, bh, ch, dh (h-higher)} koji predstavljaju gornju polovinu (od 9. do
16. bita) {\eng ax,bx,cx,dx} registara redom. U daljem tekstu bic1e prikazan
odnos izmedju registara o kome je ranije bilo rechi, kao i prikaz i na to od
kog do kog bita se odnosi data notacija.\\

{\eng\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}
63-56 & 55-48 & 47-40 & 39-32 & 31-24 & 23-16 & 15-8 & 7-0 \\
\hline
&&&&&& ah & al \\
\hline
&&&&&& \multicolumn{2}{|c|}{ax} \\
\hline
&&&& \multicolumn{4}{|c|}{eax} \\
\hline
\multicolumn{8}{|c|}{rax} \\
\hline
\end{tabular}}\\

Primetimo da ukoliko nas interesuje vrednost drugog bajta u 64bitnoj {\eng X86}
arhitekturi, do nje mozhemo doc1i na 4 nachina:
{\eng ah, ax\&0xFF00, eax\&0x0000FF00} ili {\eng rax\&0x000000000000FF00}.


\section{Registri opshte namene}
\medskip

Registri opshte namene imaju ulogu u chuvanju operandi i pokazivacha:
\begin{itemize}
\item Operandi za logichke i aritmeticke operacije
\item Operandi za adresne kalkulacije
\item Pokazivace na memorijsku lokaciju
\end{itemize}

Specifichna uloga registara opshte namene:
\begin{itemize}
\item {\eng eax} - akumulator za operande i podatke rezultata
\item {\eng ebx} - pokazivach na podatke u {\eng ds} segmentu
\item {\eng ecx} - brojach za petlje i operacije nad stringovima
\item {\eng edx} - pokazivach na U/I
\item {\eng esi} - pokazivach na podatke na koji pokazuje {\eng ds} registar;
    pochetni pokazivach za operacije nad stringovima
\item {\eng edi} - pokazivach na podatke u segmentu na koji pokazuje {\eng es}
    registar; krajnji pokazivach za operacije nad stringovima
\item {\eng esp} - pokazivach na pochetak steka
\item {\eng ebp} - pokazivach na podatke u steku

\end{itemize}

\section{Segmentni registri}
\medskip

Segmentni registri sadrzhe 16bitne selektore segmenta. Selektor segmenta je
specijalan pokazivach koji identifikuje segment u memoriji. Da bi pristupili
odredjenom segmentu u memoriji, selektor segmenta koji pokazuje na taj segment
mora biti dostupan u odgovarajuc1em segmentnom registru.

Specifichna uloga segmentnih registara:
\begin{itemize}
\item {\eng cs - code segment}. {\eng cs} registar sadrzhi selektor segmenta
    koji pokazuje na segment koda u kome se nalaze instrukcije koje se
    izvrshavaju.
\item {\eng ds - data segment}. Osim {\eng ds}, segmentni registri za segmente
    podataka su i {\eng es, fs}, kao i {\eng gs}.
\item {\eng ss - stack segment} {\eng ss} registar sadrzhi selektor segmenta
    koji pokazuje na segment steka gde se chuva stek programa koji se trenutno
    izvrshava. Za razliku od registra za segment koda, {\eng ss} registar
    se mozhe eksplicitno postaviti shto dozvoljava aplikacijama da postave
    vishe stekova i da alterniraju izmedju njih.
\end{itemize}


\section{{\eng Real mode}}
\medskip

Realni mod je stanje procesora u kojem nam je dozvoljeno adresiranje samo prvih
20mb memorije. Prelazak iz realnog u zasticeni mod postizhe se dalekim skokom
{\eng "far jump"}.

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

\section{Segmentacija}
\medskip

Segmentacija je reshenje kojim se omoguc1ava adresiranje vishe memorije nego
shto je to hardverski predvidjeno.

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

\section{{\eng Protected mode}}
\medskip

Zashtic1en mod je stanje procesora u kojem procesor ima pun pristup celom opsegu
memorije za razliku od realnog moda.

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

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\chapter{{\eng Boot}}

\section{Redosled pokretanja}
\medskip

Od pritiska dugmeta za paljenje rachunara, pa do uchitavanja operativnog sitema
postoji ceo jedan proces. Nakon pritiska dugmeta rachunar prvo izvrshava {\eng
POST (Power On Self Test)} koji je jedna od pochetnih faza {\eng BIOS}-a {\eng
(Basic Input Output System)}. U {\eng POST}-u rachunar pokushava da
incijalizuje komponente rachunarskog sistema i proverava da li one ispunjavaju
sve uslove za startovanje rachunara. Ukoliko je ceo proces proshao bez greshaka
nastavlja se dalje izvrshavanje {\eng BIOS}-a. {\eng BIOS} sada ima ulogu da
pronadje medijum koji sadrzhi program koji c1e uchitati jezgro operativnog
sistema u ram memoriju rachunara. Taj program se naziva {\eng Bootloader}.

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

\section{{\eng Bootloader}}
\medskip

{\eng Bootloader} je program koji se nalazi u prvih 512bitova medijuma, i
njegov zadatak je da uchita jezgro operativnog sistema u ram memoriju i preda
mu dalje upravljanje.

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

\section{{\eng Multiboot2}}
\medskip

\section{{\eng ELF}}
\medskip

{\eng ELF} je format binarni fajl koji se sastoji od tachno odredjenih sekcija
i koji mozhe da se pokrene.

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

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\chapter{Korish\/c1eni alati}
\bigskip

U daljem tekstu se mogu videti neki od alata korish\/c1enih u kreiranju ovog
rada. Svi korish\/c1eni alati poseduju {\eng GPLv2} ili {\eng GPLv3} licencu.
{\eng GNU Public Licence} je licenca otvorenog koda koja dozvoljava
modifikovanje i distribuiranje koda sve dok taj je taj kod javno dostupan.
Jedini program sa liste koji nije {\eng GNU}-ov je {\eng QEMU} virtualna
mashina.\\

Operativni sistem korish\/c1en u izradi ovog projekta je {\eng Artix Linux}.
{\eng Artix Linux} je {\eng GNU/Linux} distribucija bazirana na {\eng Arch Linux}-u.
Vec1ina korish\/c1enih programa je vec1 kompajlovana i spremna za upotrebu i
nalazi se u oficijalnim repozitorijima.\\

Za programe koji su morali biti manuelno kompajlovani date su instrukcije u
njihovoj podsekciji. Jedini programi koji su morali biti kompajlovani su {\eng
binutils} i {\eng gcc} i to da ne bi koristili standardnu biblioteku koju nam
je obezbedio operativni sistem domac1in (onaj na kome se kompajluje ovaj
projekat). Za ostale programe koji su korisc1eni preporuka je koristiti one
koji su dostupni kao spremni paketi u izvorima odabrane distrubucije {\eng
GNU/Linux}-a.

\section{{\eng Binutils}}
\medskip

Izvorni kod softvera se mozhe nac1i na stranici
{\eng\url{https://www.gnu.org/software/binutils/}},
zajedno sa uput\/stvom za kompajlovanje i korish\/c1enje.

Ovaj softverski paket sadrzhi programe neophodne za kompajlovanje kao shto su
asembler i linker.

\subsection{Pre dodavanja {\eng C} biblioteke}
\smallskip

Iz razloga shto se ne koristi standardna biblioteka vec1 samostalno napisana
specificno za ovaj projekat, potrebno je manuelno kompajlovati {\eng GNU Binutils}.
Medjutim, postoji moguc1nost korish\/c1enja vec1 spremnog paketa koji se za
distribucije bazirane na {\eng Arch Linux}-u mozhe nac1i na stanici
{\eng\url{https://aur.archlinux.org/packages/i686-elf-binutils/}}. Pojedine distribucije
vec1 imaju ovaj paket kompajlovan, ali je preporuka manuelno kompajlovati da bi
se izbegla nekompatibilnost, a i prosto iz razloga shto c1e nakon formiranja
nashe {\eng C} biblioteke biti neophodno kompajlovati ovaj program za svaki
sistem posebno.

Za one koje zhele sami da kompajluju dat je deo instrukcija koji se razlikuje
od uput\/stva datog na zvanichnom sajtu a tiche se konfigurisanja pre kompilacije.\\

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=make]{include/00.alati/binutils/binutils1}\srb\end{minipage}

\subsection{Nakon dodavanja  {\eng C} biblioteke}
\smallskip

Nakon dodavanja nashe {\eng C} biblioteke potrebno je kompajlovati {\eng GNU
Binutils} tako da tu biblioteku i koristi prilikom kompajlovanja nasheg
operativnog sistema.
\textbf{Napomena:} Potrebno je postaviti {\eng \$SYSROOT} na lokaciju gde se biblioteka nalazi.
To je moguc1e uraditi na sledec1i nachin:\\

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=make]{include/00.alati/binutils/exportsysroot}\srb\end{minipage}

Instukcije za kompajlovanje date su u nastavku:

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=make]{include/00.alati/binutils/binutils2}\srb\end{minipage}

\subsection{{\eng GNU Asembler}}
\smallskip
Iako trenutno postoje mnogo popularnije alternative poput {\eng NASM (Netwide
Assembler)} i {\eng MASM (Microsoft Assembler)} koji koriste noviju Intelovu
sintaksu, autor se ipak odluchio za {\eng GASM} zbog kompatibilnosti sa {\eng
GCC} kompajlerom. {\eng GASM} kosristi stariju {\eng AT\&T} sintaksu koju
karakterishe: obrnut poredak parametara, prefiks pre imena registara i
vrednosti konstanti, a i velichina parametara mora biti definisana. Zbog toga
c1e mozhda nekim chitaocima biti koristan program {\eng "intel2gas"} koji se za
{\eng Arch Linux} mozhe nac1i na stanici
{\eng\url{https://aur.archlinux.org/packages/intel2gas/}}.\\

Ovaj program je korish\/c1en za kompajlovanje dela koda napisanog u asembleru.

\subsection{{\eng GNU Linker}}
\smallskip

Ovaj program je korish\/c1en za linkovanje, tj. "spajanje" svog komapjlovanog koda
u jednu binarnu datoteku tipa {\eng ELF} koja predstavlja kernel.

\section{{\eng GCC}}
\medskip
Izvorni kod softvera se mozhe nac1i na stranici
{\eng\url{https://gcc.gnu.org/}},
zajedno sa uput\/stvom za kompajlovanje i korish\/c1enje.


{\eng\url{https://aur.archlinux.org/packages/i686-elf-gcc/}}

{\eng GCC}  je {\eng GNU}-ov set kompajlera.

\subsection{Pre dodavanja {\eng LIBC}}
\smallskip
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=make]{include/00.alati/gcc/gcc1}\srb\end{minipage}
\subsection{Posle dodavanja {\eng LIBC}}
\smallskip
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=make]{include/00.alati/gcc/gcc2}\srb\end{minipage}

\section{{\eng GRUB}}
\medskip
Izvorni kod softvera se mozhe nac1i na stranici
{\eng\url{https://www.gnu.org/software/grub/}},
zajedno sa uput\/stvom za kompajlovanje i korish\/c1enje.

{\eng GRUB} je {\eng bootloader} koji je korish\/c1en na ovom projektu. Plan je
da u buduc1nosti {\eng GRUB} bude zamenjen sa mojim {\eng bootloader}-om, i da
se kompletan kod bude moj.

\section{{\eng QEMU}}
\medskip
Izvorni kod softvera se mozhe nac1i na stranici
{\eng\url{https://www.qemu.org/}},
zajedno sa uput\/stvom za kompajlovanje i korish\/c1enje.

{\eng QEMU} je virtualna mashina u kojoj c1e jezgro biti testirano i
prikazano zarad praktichnih razloga. {\eng QEMU} je odabran za ovaj projekat
jer za razliku od drugih virutalnih mashina poseduje {\eng cli (command line
interface)} iz koga se lako mozhe pozivati iz skripti kao shto su {\eng Makefile}-ovi.

\section{{\eng Make}}
\medskip
Izvorni kod softvera se mozhe nac1i na stranici
{\eng\url{https://www.gnu.org/software/make/}}
zajedno sa uput\/stvom za kompajlovanje i korish\/c1enje.
\cite{book:78575}.

{\eng Make} nam omoguc1ava da sa lakoc1om odrzhavamo i manipulishemo izvornim
fajlovima. Moguc1e je sve kompajlovati, obrisati, kreirati {\eng iso} fajl kao
i pokrenuti {\eng QEMU} virtuelnu mashinu sa samo jednom kljchnom rechi u
terminalu. Kreirani {\eng Makefile} za potrebe ovog projekta bic1e detaljno
objasnjen u daljem tekstu.

\section{Manje bitni alati}
\medskip

\subsection{{\eng NeoVim}}
{\eng NeoVim} je tekst editor nastao od {\eng Vim}-a ({\eng Vi improved}).
\cite{book:78583}.

\subsection{{\eng git}}
\smallskip
Izvorni kod softvera se mozhe nac1i na stranici
{\eng\url{https://git.kernel.org/pub/scm/git/git.git}}.

{\eng Git} je program koji nam pomazhe da odrzhavamo izvodne fajlove i 

\subsection{{\eng xorriso(libisoburn)}}
\smallskip
{\eng\url{https://www.gnu.org/software/xorriso/}}

Sluzhi za kreiranje {\eng ISO} fajlova koji se mogu "narezati" na  {\eng CD}
ili {\eng USB} flesh sa kojih se kasnije dizhe sistem.

\subsection{{\eng GDB}}
\smallskip
{\eng\url{https://www.sourceware.org/gdb/}}


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\chapter{Jezgro operativnog sistema}
\bigskip

\section{Pochetak}
\medskip
{\eng\url{https://wiki.osdev.org/Bare_Bones}}

{\eng as/boot.s}:\\

U prvom delu postavljamo promenljive na vrednosti koje su odredjene {\eng Multiboot2} standardom.\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo1}\srb\end{minipage}
Nakon toga postavljamo prvih 512 bitova na prethodno pomenute vrednosti ali
tako da za svaku promenljivu ostavljamo 32 bita prostora.\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo2}\srb\end{minipage}
Definishemo sekciju {\eng bss} u kojoj kreiramo stek i dodeljujem mu 16 kilobajta.\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo3}\srb\end{minipage}
I na kraju postavljamo registar esp na vrh steka i pozivamo {\eng kernel\_main}
funkciju koja je napisana u {\eng C}-u.\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo9}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo10}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo11}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=Assembler]{include/01.pocetak/deo12}\srb\end{minipage}

\section{Ispis na ekran - {\eng VGA}}
\medskip

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

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo1}\srb\end{minipage}
Primetimo da u {\eng C}-u koristimo {\eng uintX\_t} promenljive. To je zbog toga
shto nam je sada vrlo bitno da pazimo na velichinu koju zauzimaju promenljive.\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo2}\srb\end{minipage}
4 znachajnija bita oznachavaju boju pozadine, dok ostala 4 bita oznachavaju boju karaktera.\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo3}\srb\end{minipage}
Na {\eng VGA} pisemo tako shto\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo9}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo10}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo11}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo12}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo13}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/02.vga/deo14}\srb\end{minipage}

\section{{\eng Global Desctiptor Table}}
\medskip

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

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo1}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo2}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo3}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/03.gdt/deo9}\srb\end{minipage}

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

\section{{\eng Interrupt Desctiptor Table}}
\medskip

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

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo1}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo2}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo3}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo9}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo10}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo11}\srb\end{minipage}

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

\section{{\eng IRQ} i {\eng PIC}}
\medskip
{\eng c/idt.c}:\\

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo12}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo13}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/04.idt/deo14}\srb\end{minipage}


{\eng\url{https://wiki.osdev.org/IRQ}}
{\eng\url{https://wiki.osdev.org/PIC}}

\section{Tastatura}
\medskip

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

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo1}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo2}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo3}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo9}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo10}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo11}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo12}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo13}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo14}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo15}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo16}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo17}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo18}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo19}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/06.keyboard/deo20}\srb\end{minipage}

\section{{\eng PIT - Programmable Interval Timer}}
\medskip

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

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo1}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo2}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo3}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo9}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/07.pit/deo10}\srb\end{minipage}
{\eng\url{https://wiki.osdev.org/PIT}}

\section{{\eng Heap}}
\medskip

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

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo1}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo2}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo3}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo9}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo10}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo11}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo12}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo13}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo14}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo15}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo16}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo17}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo18}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo19}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo20}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo21}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo22}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo23}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo24}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo25}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo26}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo27}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo28}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo29}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo30}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/08.heap/deo31}\srb\end{minipage}
{\eng\url{https://wiki.osdev.org/Heap}}

\section{{\eng Paging}}
\medskip

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

\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo1}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo2}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo3}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo4}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo5}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo6}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo7}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo8}\srb\end{minipage}
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/09.paging/deo9}\srb\end{minipage}

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

\section{Moj {\eng LIBC}}
\medskip
{\eng\url{https://wiki.osdev.org/Creating_a_C_Library}}

{\eng include/asm.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/asm.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/errno.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/errno.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/heap.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/heap.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/irq.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/irq.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/stdio.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/stdio.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/stdlib.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/stdlib.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/string.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/string.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/time.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/time.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/types.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/types.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/unistd.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/unistd.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/vga.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/vga.h}\srb\end{minipage}

{\eng include/sys/types.h}:\\
\begin{minipage}{\textwidth}\eng\lstinputlisting[language=C]{include/10.libc/sys/types.h}\srb\end{minipage}



%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\chapter{Zakljuchak}
Ovaj projekat je bio sjajan pokazatelj koliko je zapravo kompleksna izrada
jezgra operativnog sistema koji treba da predstavlja most izmedju hardvera i
softvera. Drago mi je shto sam odabrao ovako tezhak projekat za maturski rad iz
razloga shto mi je to pomoglo da probijem barijeru i ulozhim puno truda da bih
zapravo razumeo kako rade operativni sistemi i koliko je sofisticiran njihov
dizajn.

\thispagestyle{empty}
\mbox{}
\clearpage

\nocite{*}
\printbibliography[heading=bibintoc,title={Literatura}]

\end{document}