[ASM] Un jeu de la vie dans le MBR

[gruik]

comme son nom l'indique, c'est un jeu de la vie qui tient en moins de 446 octets dans le MBR, de l'assembleur 16bits en mode réel donc, pour les geeks curieux

prérequis pour faire tourner : nasm & qemu
le code en pièce jointe contient + de commentaires

les critiques/suggestions/patch/codes rivaux sont évidement les bien venus

Code ASM :


; ----------------------------------------------------
; jeu de la vie
;
; nasm -f bin gameoflife.asm
; qemu-system-i386 -hda gameoflife
;
; appuyer sur une touche lance une nouvelle génération
;
; - gruik / 2013
; ----------------------------------------------------
bits 16
org 0

%define LARGEUR 320
%define HAUTEUR 200
%define COTE    190
%define VIDEO(x,y) ((y * LARGEUR) + x)

    jmp start

    ; ----------
    ; proc line
line:
    mov al, 31
    mov cx, (COTE+1)
l1:
    mov [es:di], al
    cmp ah, 'v'
    je l2
    inc di
    jmp l3
l2:
    add di, LARGEUR
l3:
    loop l1
    ret

    ; -------------
    ; proc display
display:
    mov si, 0
    mov di, VIDEO(((LARGEUR-COTE)/2),((HAUTEUR-COTE)/2))
    mov cx, COTE
l5:
    mov bx, cx
    mov cx, COTE
    rep movsb
    sub di, COTE
    add di, LARGEUR
    mov cx, bx
    loop l5
    ret

    ; ------------
    ; proc random
random:
    rdtsc
    xor al, ah
    xor ax, si
    xor ax, cx
    ret

    ; ---------------
    ; proc neibcount
neibcount:
    push cx
    xor ax, ax
    mov dx, [ds(LARGEUR*HAUTEUR)+0)]
    mov cx, 7
l10:
    cmp cl, 2
    jg l11
    sub di, LARGEUR
    cmp dh, COTE
    jne l12
    add di, (COTE*LARGEUR)
    jmp l12
l11:
    cmp cl, 5
    jb l12
    add di, LARGEUR
    cmp dh, 1
    jne l12
    sub di, (COTE*LARGEUR)
l12:
    xor bx, bx
    inc bx
    shl bl, cl
    mov bh, bl
    and bl, (1|8|32)
    test bl, bl
    je l13
    dec di
    cmp dl, COTE
    jne l14
    add di, COTE
    jmp l14
l13:
    mov bl, bh
    and bl, (4|16|128)
    test bl, bl
    je l14
    inc di
    cmp dl, 1
    jne l14
    sub di, COTE
l14:
    mov al, [es:di]
    and al, 32
    test al, al
    je l15
    inc ah
l15:
    mov di, [ds(LARGEUR*HAUTEUR)+2)]
    loop l10
    mov al, [es:di]
    cmp ah, 2
    je l18
    cmp ah, 3
    je l16
    jmp l17
l16:    ; 3 voisines vivantes
    mov al, 32
    jmp l18
l17:    ; 0, 1 ou +3 voisines vivantes
    xor al, al
    jmp l18
l18:    ; 2 voisines vivantes
    mov [dsi], al
    pop cx
    ret

    ; -----------
    ; proc tempo
tempo:
    xor ax, ax
    int 0x1a
    mov bx, dx
l9:
    xor ax, ax
    int 0x1a
    sub dx, bx
    cmp dx, 2
    jb l9
    ret

start:
    mov ax, 0xa000
    mov es, ax
    mov ax, 0x8000
    mov ds, ax
    mov ss, ax
    xor sp, sp

    mov ax, 0x0013
    int 0x10

    ; --------------------
    ; on dessine le cadre
    ;
    mov ah, 'h' ; d'abord les lignes horizontales
    mov di, VIDEO((((LARGEUR-COTE)/2)-1),(((HAUTEUR-COTE)/2)-1))
    call line
    mov di, VIDEO((((LARGEUR-COTE)/2)-1),(((HAUTEUR-COTE)/2)+COTE))
    call line
    mov ah, 'v' ; puis les lignes verticales
    mov di, VIDEO((((LARGEUR-COTE)/2)-1),(((HAUTEUR-COTE)/2)-1))
    call line
    mov di, VIDEO((((LARGEUR-COTE)/2)+COTE),(((HAUTEUR-COTE)/2)-1))
    call line

    ; ---
    ; on initialise le premier ecran
    ;
    xor si, si
    mov cx, (COTE*COTE)
l4:
    push cx
    call random
    pop cx
    and al, 1
    shl al, 5
    mov [dsi], al
    inc si
    loop l4
    call display

    ; =====================
    ; | boucle principale |
    ; =====================
l6:
    xor si, si
    mov di, VIDEO(((LARGEUR-COTE)/2),((HAUTEUR-COTE)/2))
    xor cx, cx
    mov cl, COTE
l8:
    mov [ds(LARGEUR*HAUTEUR)+0)], cl
    mov cl, COTE
l7:
    mov [ds(LARGEUR*HAUTEUR)+1)], cl
    mov [ds(LARGEUR*HAUTEUR)+2)], di
    call neibcount
    inc si
    inc di
    mov cl, [ds(LARGEUR*HAUTEUR)+1)]
    loop l7
    add di, LARGEUR-COTE
    mov cl, [ds(LARGEUR*HAUTEUR)+0)]
    loop l8
    call display
    call tempo
    mov ax, 0x0100
    int 0x16
    jz l6
    mov ah, 0
    int 0x16
    jmp start

    times 446-($-$$) db 0
    times 64 db 0   ; partitions table
    dw 0xaa55
 

[Kiwazaru]

HaHa ! Nice ça, mais ça veut dire qu'on peut mettre n'importe quoi dans la routine et la signature facultative sans que ça crée de problème au boot?

[gruik]

ça veut dire qu'on peut mettre n'importe quoi dans la routine et la signature facultative sans que ça crée de problème au boot?

ben là ici le """bootloader""" chargera pas de kernel ou quoi, il tourne en boucle sur un jeu de la vie à la place, mais dans l'absolu ça doit être envisageable de lui faire booter quelque chose de manière simplifiée (sans trop de checks en tous genres), sur une disquette par exemple...

[sakiir]

Une Question que je me pose souvent sur ce genre de programme ring0 , comment tu fais pour tester ton code ? debug ? etc ??
Par exemple dans la création d'un bootloader , tu utilises une VM ?
Si non , je n'y comprend pas grand chose en lisant en quelque secondes :p

[Kiwazaru]

prérequis pour faire tourner : nasm & qemu

Btw je ne pense pas qu'on puisse parler de "ring0" sachant que le noyau n'est pas encore chargé lors de l’exécution du programme.

[gruik]

Une Question que je me pose souvent sur ce genre de programme ring0 , comment tu fais pour tester ton code ? debug ? etc ??

comme dit Kiwa c'est marqué dessus, ca tourne dans du qemu, et pour debugger j'ai fait un post il y a pas longtemps dans la section N-PN OS qui explique comment faire du remote debugging entre qemu et gdb

je ne pense pas qu'on puisse parler de "ring0" sachant que le noyau n'est pas encore chargé

yep y'a de ça, la notion de "ring" n'apparait qu'avec le passage en mode protégé (ou en long mode pour du 64bits) qui permet l'accès au flag IOPL, sachant que l'appellation "ring 0" pour désigner l'espace noyau c'est plus windozeux qu'autre chose, sous linux on différenciera simplement kernelland et userland

[thxer]

Très instructif Merci.

[sakiir]

Oui en effet je me corrige , il ne peut pas s'agir de "ring" dans le "boot"
merci pour vos réponses

[EpicOut]

il fait du ring -1 si tu préfères sakiir, en tout cas tu as du avoir de la patience gruik, j'admire.

[Junky]

Bonjour,

il fait du ring -1 si tu préfères sakiir, en tout cas tu as du avoir de la patience gruik, j'admire.

Je vais peu être m'écarter du sujet (désolé gruik) mais cette notion de ring -1 ne me plaît pas tout a fait. "Le ring -1 n'est utilisé qu'en virtualisation." Concrètement il n'existe pas.
La virtualisation est un monde bien a lui ou il faut comprendre certaines choses.

Ton système fonctionne "via" différent ring. le 0, 1, 2, 3. Le 0 est le kernel comme le dit plus haut gruik. Les 1 et 2 sont pour les devices drivers, et le 3 pour les applications.
Lors de l'éxécution d'un programme, les instructions descendent de ring en ring (selon leurs besoins) puis éxécutés. Le ring 0 étnt le kernelland, il détient le plus de privilèges.

Lorsque tu virtualises un système, il exige les mêmes règles (normal). Sauf que a ce moment la plusieurs problématiques se posent:

- Lorsque tu va créer ton programme (Virtualbox, vmware...) qui va lancer ton OS (virtuel) son kernel va être éxécuter dans le ring 3 et non le 0 comme il a été conçu, ce qui engendrera des plantages lors de l'exution de code necessitant le ring0.

- Mais aussi si l'OS est directement lancer dans le ring 0, il aura AUTANT de droit que le système hote. Donc pas bien non plus.

Plusieurs solutions existent déjà
La solution vmware, est "d'intercepter" le flut de donnés destinés aux ring0 et de les traduire a la volé. Ce qui peu entrainer des pertes de performances.
La solution xen quand a elle est de la "paravirtualisation". Elle modifie le systeme a virtualiser, afin de lui permettre de fonctionner sans l'execution de code en ring0. Il y a moins de perte de performance, mais le souci majeur, est qu'il faut modifier le système d'exploitation

Donc finalement le -1 est le 0, et le 0 sont les bidouilles que font les hyperviseurs. Il n'est pas "réel". Mais il faut bien savoir une chose, il n'existe que 4 NIVEAUX DE RING, pas plus pas moins...

Je ne rentre pas dans les détails puisque ce n'est pas le sujet, mais comme vous parliez de ring j'ai pensé qu'un petit rappel ne fait pas de mal. Surtout pour ceux qui ne savent pas comment un système se comporte.

Junky

[sakiir]

AhAh junky , je crois que Epic0ut faisais une petite Van si j'ai bien compris pck je n'ai jamais entendu parlé de "ring -1" mais ouai c'est une belle image le "ring -1" c'est ce qu'on pourrais trouver avant le chargement de l'OS quoi :

[EpicOut]

euh ouais c'était une vanne le ring -1 n'existe pas.