Lyx OS – Das Geräte-Verzeichnis

Das Geräte-Verzeichnis ist die Ablage für das, was beim Hochfahren über die Hardware bekannt wird: Hersteller, Kennungen, Takte, gefundene Einstellungen. Es ist bewusst formlos gehalten — ein Eintrag hat eine Art, einen Namen und vier Zahlen; was die Zahlen bedeuten, entscheidet die Art.

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Beim Hochfahren stellt jedes Subsystem fest, was es vorfindet: der PCI-Scan die Funktionen, ACPI die I²C-Geräte, der Plattencode die Laufwerke, CPUID die Kerne und den Takt. Diese Angaben landeten bisher nur im Boot-Protokoll — und das rollt weg, sobald der Desktop startet. Wer später wissen wollte, mit welcher DesignWare-Version der I²C-Bus läuft oder wie viele Blöcke die NVMe hat, hatte keine Quelle mehr; dmesg zeigt Text, keine Zahlen.

Das Verzeichnis löst genau dieses Problem: einmal beim Erkennen abgelegt, im Betrieb abrufbar.

Der Entwurf ist absichtlich anspruchslos. Es gibt keine Geräteklassenhierarchie, keine Treiberbindung, keine Baumstruktur — nur eine flache Liste. Damit kann jedes Subsystem etwas ablegen, ohne dass das Verzeichnis alle Gerätetypen kennen muss. Ein neuer Bus braucht eine neue Art-Nummer und sonst nichts.

Im Kernel, in der Unit kernel/devinfo.lyx. Die Tabelle ist eine einzelne Speicherseite, die beim ersten Eintrag angelegt und genullt wird:

Zwei Modulvariablen halten den Zustand: g_di (Adresse der Tabelle, 0 = noch nicht angelegt) und g_di_n (Zahl der belegten Einträge).

Daraus folgen drei Eigenschaften, die man kennen muss:

• Es ist flüchtig. Die Tabelle liegt im Kernel-Speicher, nicht auf der Platte. Nach einem Neustart wird sie neu gefüllt.
• Es wächst nur. Es gibt DevInfoAdd, aber kein Entfernen und kein Ändern. Ein Eintrag, der einmal drinsteht, bleibt bis zum Neustart unverändert stehen.
• Es füllt sich beim Hochfahren. Danach kommt im Normalbetrieb nichts mehr hinzu — mit Ausnahme dessen, was ein Subsystem selbst später anmeldet.

Hier steckt die wichtigste Einzelheit dieser Seite: die Anordnung im Kernel und die herauskopierte Anordnung sind nicht dieselbe.

DevInfoCopy schreibt die Zahlen zusammenhängend nach vorn und hängt den Namen hinten an. Wer aus Ring 3 liest, benutzt also die rechte Spalte: kind bei +0, die vier Zahlen bei +8/+16/+24/+32, der Name ab +40. Ein Puffer von 48 Byte reicht; sysinfo nimmt 64 und ist damit auf der sicheren Seite.

Acht Byte, nicht null-terminiert im Sinne von „mindestens ein Nullbyte“ — sondern hinter dem Ende mit Nullen aufgefüllt. Beim Lesen hört man am ersten Nullbyte auf.

Zwei Anmerkungen dazu:

• DEV_KIND_USB_CTRL (3) ist vergeben, wird aber von niemandem gefüllt. Eingetragen werden nur die USB-Geräte (Art 4). Die Art steht bereit für den Tag, an dem der Controller selbst hineingehört.
• Der Name trägt bei DEV_KIND_HOST die CPUID-Signatur, nicht einen Gerätenamen — bei einer VM steht dort der Hypervisor, auf echter Hardware ist das Feld leer. Die Signatur kommt aus CPUID-Leaf 0x40000000.

In dieser Reihenfolge beim Hochfahren:

import devinfo;

// Eintragen — der Rückgabewert ist der Index, -1 wenn die Tabelle voll ist.
DevInfoAdd(DEV_KIND_DISK, "nvme"c as int64, disk_id, bloecke, blockgroesse, port);

var n: int64 := DevInfoCount();          // Zahl der Einträge
var art: int64 := DevInfoKind(3);        // Art des vierten Eintrags
DevInfoCopy(3, ziel);                    // 48 Byte nach `ziel` schreiben

name ist ein Zeiger auf bis zu acht Zeichen und darf 0 sein.

Drei Syscalls, ohne Rechteprüfung — die Auskunft ist lesend und verändert nichts:

Beide Dispatcher kennen die drei Nummern (handle_r3_syscall und der Scheduler-Pfad), sie sind also aus jedem Ring-3-Programm erreichbar. Die Adresse wird über VmmPhysFromUserVirt übersetzt; ein Puffer, der nicht abgebildet ist, führt zu -1 statt zu einem Schreibzugriff ins Leere.

import bsys;

con SYS_DEVINFO_COUNT: int64 := 251;
con SYS_DEVINFO_GET:   int64 := 252;
con KIND_DISK:         int64 := 6;

@capabilities([])
fn main(): int64 {
    Init();
    var n: int64 := Sys1(SYS_DEVINFO_COUNT, 0);
    if (n <= 0) { PutsLn("Verzeichnis leer"); return 1; }

    var rec: int64 := mmap(0, 64, 3, 34, -1, 0);
    var i: int64 := 0;
    while (i < n) {
        if (Sys2(SYS_DEVINFO_GET, i, rec) == 0) {
            if (peek64(rec) == KIND_DISK) {
                Puts("Platte ");  PutInt(peek64(rec + 8));    // v0 = Nummer
                Puts("  Bloecke "); PutInt(peek64(rec + 16));  // v1
                Puts("  a ");      PutInt(peek64(rec + 24));   // v2 = Blockgroesse
                Puts(" Byte  ");
                var k: int64 := 0;                             // Name ab +40
                while (k < 8 && peek8(rec + 40 + k) != 0) {
                    PutCh(peek8(rec + 40 + k)); k := k + 1;
                }
                PutCh(10);
            }
        }
        i := i + 1;
    }
    return 0;
}

Sys1/Sys2 sind die allgemeinen Syscall-Wrapper aus bsys — für Nummern, für die es keinen benannten Wrapper gibt. Sie schreiben Nummer und Argumente in den r3_sc_block und lösen aus; ein rohes SYSCALL aus einem Werkzeug würde den Ring-3-Stapel beschädigen.

• 64 Einträge, dann ist Schluss. DevInfoAdd liefert -1 und legt nichts an. Ein Rechner mit vielen USB-Geräten kann die Tabelle füllen — die späteren Funde fehlen dann stillschweigend in der Anzeige.
• Die Speicherzahlen sind eine Momentaufnahme vom Hochfahren. DEV_KIND_MEM trägt PmmTotalCount() und PmmFreeCount() zum Zeitpunkt der Eintragung. Der Wert „frei„ altert also ab der ersten Sekunde. Wer den aktuellen Stand braucht, nimmt sys_mem_stats (203) — das ist die Quelle, aus der top liest.
• Kein Entfernen, kein Aktualisieren. Ein Gerät, das im Betrieb verschwindet (USB abgezogen), bleibt im Verzeichnis stehen. Das Verzeichnis beschreibt den Fund beim Hochfahren, nicht den Ist-Zustand.
• Die Zahlen sind roh. Es gibt keine Einheiten und keine Umrechnung; v1 bei einer Platte sind Blöcke, nicht Byte. Die Übersetzung in etwas Lesbares macht das anzeigende Programm.
• Kein Rechtebedarf. sysinfo trägt @capabilities([fs.read]) — und braucht davon für das Verzeichnis selbst nichts; die Nummern 251–253 sind ungeprüft, weil sie nur lesen.

Die vier überschneiden sich absichtlich nicht: das Verzeichnis sagt was da ist, das PCI-Verzeichnis wo es steckt, die Manifeste wer es bedienen soll, und die Zähler was gerade passiert.

Letzte Aktualisierung: 2026-08-27 — Seite neu angelegt; aus kernel/devinfo.lyx, kernel/kernel.lyx, kernel/disk.lyx, kernel/ring3.lyx und bin/sysinfo.lyx erhoben.