Инженер 2.1 (СИ)
Запустив репликацию в работу, мы прождали два часа и убедились, что седьмой слой ядер доплёлся и их стало сто двадцать восемь.
Я забрал одно ядро на нужды индикации и запустил на нём программку, показывающую сколько CPU уже сделано в виде этакого прогресс-бара, путешествующего от единицы до 128.
— А чем мы займёмся теперь? — спросила Эт.
— Таблицей символов. Нужно перестать разрабатывать программы в кодах и хотя бы писать их на ассемблере. Для этого будем учить наш компьютер выводить цифры и буквы.
— А куда он их будет выводить?
— В плетение связи. С его помощью я уже умею рисовать линии перед глазами. Нам нужны шрифты со всеми демонскими буквами, цифрами, а ещё с моим родным русским алфавитом. Заодно и алфавит древних нужно поддержать.
— Алфавит древних?
— Ага, я зря что ли рисунки их символов коллекционирую и переписываю все найденные тексты?
В общем, база символов будет первой базой данных нашего компьютера. По номеру символа из неё можно будет извлечь список, описывающих его линий.
— И как это делать?
— Смотри. — я взял лист бумаги. — Делим лист на клеточки, затем рисуем на нём букву. А потом описываем её считая, что компьютер умеет рисовать только прямые линии. Например: начало в клетке 20,30, толщина 4, прямая до клетки 25,45. И так далее. Такое надо прорисовать для каждого символа и сложить в память компьютера.
— Каждый символ вот так рисовать? Это же очень муторно и долго!
— У нас примерно двадцать дней впереди. Косм нам тоже поможет, он же хотел участвовать. На самом деле, хоть работа и однообразная, но нам надо нарисовать всего около пары сотен символов. Вот увидишь: уже к послезавтра мы всё доделаем. И, кстати, здесь можно загрузить конструкты: ты рисуешь, а он описывает нарисованное.
Как я и предполагал, на следующий день, когда Орион-128 добрался до двадцатого слоя CPU, мы уже сделали большую часть работы. У меня были описания для всех цифр и значительной части букв, включая буквы древних.
В кодах символов я решил выделить часть бит, чтобы можно было использовать их как биты признаков: например если вдруг захочется поставить ударение, то взяв символ с кодом 10, установив в единицу бит ударения, можно будет получить ударную букву. Да, таким образом, можно ставить ударения и над согласными, но пока что не до жиру: будем решать эти проблемы на более высоком уровне.
Главное, из за чего я взялся за эти биты, необходимость различать цифры и буквы. Выделив целых восемь бит под признак цифры и ещё шестнадцать бит под признак языка я получил возможность кодировать цифры на разных языках. Можно написать цифру 2, поставив ей во флагах признак “десятичная система” и язык “арабский”. Та же цифра 2, записанная в демонском написании будет иметь тот же код символа, но другие флаги. А изображение символа можно рисовать для любого сочетания флагов.
Если древние манипулировали двадцатеричным счислением, как я до сих пор считаю, то их первые десять цифр будут совпадать с нашими. В результате, если вдруг попадётся какая-то база данных древних, выгруженная в текстовый формат, то, думаю, что я смогу её адаптировать к хранению в Орион-128.
На самом деле, хоть это сперва и показалось нудным, но и Этера и Косм увлечённо рисовали символы, иногда даже споря о том, как красивее сделать то или другое, а я, как только этих символов скопилось около десятка, взялся модифицировать плетение связи, чтобы их показывать.
Удивительно, но факт: на Земле, когда появились первые кинескопы, то люди долгое время не использовали понятие “растровая развёртка” для вывода изображений на экран. Вместо этого они гоняли луч по экрану кинескопа по замысловатым траекториям, строя на ходу различные фигуры, в том числе буквы и цифры.
Приблизительно таким же методом пришлось воспользоваться и мне. Связано это не с тем, что я прохожу те же стадии развития, что и наше человечество, а с тем, что плетение связи даёт мне такую возможность.
Как подступиться к выводу растровых изображений у меня пока даже предположений нет. В плетение связи я очень легко могу показать изображение, но… из своей головы. Как это сделать при помощи воздействия на плетение я пока не знаю.
В общем, я сделал так, что ядро компьютера берёт описание символа в виде линий и проводит их при помощи плетения в нужном месте. Линия проводится только в восприятии человека, и нигде в другом месте не существует.
Для человека получается, будто в воздухе, неподалёку от него, он видит цифру или букву.
Поскольку, я совершенно не понимаю, как работает плетение связи, то пришлось “оцифровать” воздействия на него и разбить на кванты всё ощущаемое вокруг пространство. Выбрав кванты, окружающие меня на расстоянии приблизительно 50 сантиметров я, практически опытным путём (при помощи конструктов), собрал статистику воздействий на плетение связи так, чтобы символ можно было нарисовать в любом месте этой воображаемой сферы.
Решив начать с символов размером около одного сантиметра, я смог нарисовать около трёхсот их штук по самой большой окружности вокруг себя.
Первый, созданный нами шрифт, был аляповат, некрасив. Некоторые линии, из которых состояли буквы, были избыточно тонкие или наоборот — жирные. Этера и Косм всё время порывались его переделать, но я останавливал их: впереди ещё такое количество работы, что подобные мелочи можно отложить на более позднее время. Текст получается разборчивым и ладно!
К концу пятого дня, когда плетение репликации дошло до реализации сорокового слоя CPU (у меня уже почти триллион процессоров!) я доделал некоторое подобие терминала: я могу выводить текст из памяти, на виртуальный экран. Курсора нет, интерактивности нет, но текст уже можно читать!
Чтобы двигаться дальше, мне нужна файловая система. Файл — это единица, инкапсулирующая в себе какой-то связанный набор данных.
Замкнутый круг: мне нужны файлы, чтобы хранить в них программы, а чтобы их реализовать мне нужно написать программу, поддерживающую файлы.
В общем, я пришёл к тому, что уже пора заняться операционной системой. В моём случае, поскольку очень большое количество её функций поддержано аппаратурой, операционная система представляет пока что просто список функций, которые может вызывать кто угодно. О пользователях я решил подумать попозже.
Первая функция, которую я сделал — выделение памяти по запросу от программы. Чтобы не возиться со сложными алгоритмами, я выбрал самую простую систему аллокации: слаб-аллокатор. Изначально, вся память всего компьютера размещается в одном слаб-блоке. Когда пользователь запрашивает кусок, то первый найденный свободный блок делится на два до тех пор, пока такие деления можно производить. Затем один из полученных блоков возвращается пользователю. При освобождении памяти, смежные пары слаб-блоков объединяются в более крупные, если оказываются свободными.
Всё использованное — это, разумеется, неидеальные решения, но проблема в том, чтобы вырваться из замкнутого круга написания программ в кодах, мне нужно набрать некую критическую массу решённых задач. Приходится пока приносить жертвы в угоду простоте реализации.
Со всей этой вознёй я составляю список аппаратных доработок, который я планирую доделать в первую очередь: аппаратная поддержка примитивов синхронизации, аппаратная поддержка системы выделения памяти без блокировок и так далее.
В результате, к десятому дню от запуска программы репликации, когда компьютер построил уже около семидесяти слоёв CPU, я доделал наконец функции управления памятью и реализовал простейшую базу данных: ключ-значение. Ключ — это имя файла или каталога, а значение — это его содержимое. Если в записи хранится каталог, то содержимое это такая же база данных.
В таком, радикально упрощённом, виде у меня появилась файловая система. Производительность её крайне мала, поскольку и для выделения памяти и для работы с именами используются блокировки, но пользователей пока очень мало и для старта нас всё это устроит.