fix memory leaking in kmalloc; fix bugs in fat12 fs

Author: alexeev-prog

CHANGELOG.md

@@ -1,3 +1,9 @@
+commit 0d5b0a94bd9f773cf2113ba76c88cb9465b77d17
+Author: Alexeev Bronislav <alexeev.dev@mail.ru>
+Date:   Sat Feb 7 15:33:50 2026 +0700
+
+    create basic fat12 FS (read-only root), remove guard from memory management
+
 commit 4be2426c4766dc7e3df71e460d7ad43666fb7070
 Author: Alexeev Bronislav <alexeev.dev@mail.ru>
 Date:   Sat Feb 7 04:36:13 2026 +0700

Makefile

@@ -126,7 +126,7 @@ $(TEST_FILES_DIR)/TEST.TXT:
 
 $(TEST_FILES_DIR)/README.TXT:
 	@mkdir -p $(TEST_FILES_DIR)
-	@echo "KintsugiOS FAT12 Test" > $@
+	@echo "KintsugiOS" > $@
 	@echo "====================" >> $@
 	@echo "" >> $@
 	@echo "This is a test file on the FAT12 HDD." >> $@

README.md

@@ -37,53 +37,210 @@ KintsugiOS — это минималистичная x86 операционна
 
 ### Реализовано
 - **Собственный загрузчик** с переходом из реального режима в защищённый
+  - Двухэтапная загрузка: BIOS → загрузочный сектор → защищённый режим → ядро
+  - Чтение ядра с диска через BIOS INT 0x13 (CHS/LBA)
+  - Инициализация GDT, IDT и перепрограммирование PIC
+  - Переход из реального режима (16-bit) в защищённый (32-bit)
+  - Настройка сегментных регистров и стека
+
 - **GDT (Глобальная таблица дескрипторов)** с полноценной сегментацией памяти
+  - Три дескриптора: нулевой, сегмент кода, сегмент данных
+  - Настройка прав доступа: Present, DPL, Type биты
+  - Гранулярность 4KB для доступа ко всей 4GB памяти
+  - База 0x00000000, лимит 0xFFFFFFFF
+
 - **Продвинутое управление памятью** с двумя уровнями аллокации:
   - Аллокатор на основе связанных блоков памяти с разделением и слиянием
+    - Структура блока: size, next pointer, is_free flag
+    - Алгоритм best-fit для минимизации фрагментации
+    - Автоматическое объединение соседних свободных блоков
+    - Выравнивание на границу 16 байт
+    - Динамическое расширение кучи от 1MB до 16MB
+  - Функции диагностики:
+    - kmemdump() — детальный дамп состояния кучи
+    - get_meminfo() — статистика использования памяти
+    - kmemcheck() — проверка целостности блоков
+
 - **Драйверы оборудования**:
   - VGA-экран с поддержкой цветного текста и прокрутки
+    - Прямой доступ к видеопамяти 0xB8000
+    - 16 цветов текста и фона
+    - Автоматическая прокрутка при заполнении экрана
+    - Позиционирование курсора через порты 0x3D4/0x3D5
+    - Функции: kprint(), kprint_at(), kprint_colored()
   - Клавиатура (PS/2) с обработкой модификаторов (Shift, Ctrl, Alt, Caps Lock)
+    - Обработка скан-кодов через порт 0x60
+    - Таблицы символов для верхнего/нижнего регистра
+    - Поддержка backspace, enter, специальных комбинаций (Ctrl+C)
+    - Состояния модификаторов: shift_pressed, ctrl_pressed, alt_pressed, caps_lock
   - Таймер с программными прерываниями
+    - Настройка PIT на частоту 50 Гц
+    - Глобальный счётчик тиков
+    - Функция wait() для задержек в миллисекундах
   - ATA PIO с поддержкой LBA-адресации
+    - Поддержка LBA28 (до 128GB дисков)
+    - Идентификация устройств через команду IDENTIFY
+    - Чтение/запись секторов (512 байт)
+    - Ожидание готовности устройства с таймаутами
+    - Поддержка master/slave устройств
+
 - **Система прерываний** (IDT, ISR, IRQ) с кастомными обработчиками
+  - 48 записей в IDT (32 исключения + 16 аппаратных прерываний)
+  - Ассемблерные заглушки для сохранения контекста
+  - Ремаппинг PIC на вектора 32-47
+  - Обработка исключений: деление на ноль, GPF, page fault и др.
+  - API для регистрации обработчиков: register_interrupt_handler()
+  - Автоматическая отправка EOI в контроллеры прерываний
+
 - **Командная оболочка "Keramika Shell"** с поддержкой команд:
-  - `help` — список команд
+  - `help` — список команд с описанием
   - `clear` — очистка экрана
-  - `end` — остановка CPU
-  - `malloc` — выделение памяти
-  - `free` — освобождение памяти
-  - `info` — информация о системе
-  - `memdump` — дамп памяти
-  - И другие...
+  - `end` — остановка CPU (HLT инструкция)
+  - `malloc` — выделение памяти с указанием размера
+  - `free` — освобождение памяти по адресу
+  - `info` — информация о системе: память, CPU, версия
+  - `memdump` — дамп состояния кучи
+  - `echo` — вывод текста с поддержкой аргументов
+  - `sleep` — задержка в миллисекундах
+  - `reboot` — перезагрузка системы
+  - `rand` — генерация случайного числа по алгоритму xorshift32
+  - `randrange` — случайное число в диапазоне
+  - `binpow` — бинарное возведение в степень
+  - `ls` — список файлов в корневой директории FAT12
+  - `cat` — вывод содержимого файла
+  - `load` — загрузка файла в память по адресу
+  - `fat12info` — информация о файловой системе FAT12
+  - `qemushutdown` — выключение QEMU через порт 0x604
+
+- **Файловая система FAT12 (Read Only)** в kernel/fs/fat12.c
+  - Чтение и парсинг загрузочного сектора FAT12
+  - Извлечение параметров: bytes_per_sector, sectors_per_cluster, root_entries
+  - Вычисление смещений: fat_start_sector, root_dir_start_sector, data_start_sector
+  - Обход 12-битных записей FAT с учётом чётности/нечётности кластеров
+  - Форматирование имён файлов из формата 8.3 (удаление пробелов)
+  - Поиск файлов в корневом каталоге по имени
+  - Чтение файлов через обход цепочек кластеров
+  - Буферизация таблицы FAT для уменьшения обращений к диску
+  - Поддержка специальных значений FAT: 0xFF7 (bad cluster), 0xFF8-0xFFF (end of chain)
+  - Функции: fat12_init(), fat12_find_file(), fat12_read_file(), fat12_list_root()
+
 - **Библиотека KKLibC (Kintsugi Kernel LibC)** включая:
   - Работу со строками, генерация числа и прочие стандартные вещи (stdlib.h)
+    - strlen(), strcpy(), strcmp(), strtok(), strstr(), strchr()
+    - itoa(), utoa(), atoi(), hex_strtoint()
+    - strspn(), strcspn(), strpbrk()
   - Форматированный вывод (stdio.h)
+    - printf(), printf_colored(), printf_at()
+    - Поддержка форматирования: %d, %x, %s, %c, %u
+    - Флаги: выравнивание, дополнение нулями, префиксы
+    - sprintf(), snprintf(), vsnprintf()
   - Функции памяти (mem.h)
+    - kmalloc(), kfree(), krealloc()
+    - memcpy(), memset(), memmove(), memcmp(), memchr()
+    - memory_set(), u32memory_set()
   - Библиотека для математики (math.h)
+    - binary_pow() — бинарное возведение в степень
   - Типы данных (ctypes.h)
+    - Стандартные типы: u8, u16, u32, s8, s16, s32
+    - Функции классификации символов: isalpha(), isdigit(), etc.
+    - Макросы: KB, MB, GB, ASSERT()
   - Общий заголовочный файл kklibc.h
+    - Включение всех модулей библиотеки
+    - Определение версии системы: VERSION
   - Библиотека стандартных методов (stdlib.h)
+    - Генерация случайных чисел: rand(), rand_range() на основе xorshift32
+    - Системные функции: reboot(), wait()
+    - Функции поиска: fuzzy_search()
 
 ### В разработке
- - [ ] Файловая система Fat12
+ - [ ] Файловая система Fat12 (Write+Read)
+   - Реализация записи файлов
+   - Создание новых записей в каталоге
+   - Обновление таблицы FAT при выделении кластеров
+   - Запись данных в секторы диска
  - [ ] Файловая система ext2
+   - Исследование структуры ext2
+   - Чтение суперблока и групповых дескрипторов
+   - Работа с inode и блоками данных
+   - Поддержка каталогов и длинных имён
  - [ ] Планировщик задач
+   - Структуры данных для описания процессов
+   - Механизм переключения контекста
+   - Алгоритмы планирования (round-robin, приоритеты)
+   - Очереди готовых и заблокированных процессов
  - [ ] Пользовательское пространство
+   - Разделение привилегий (ring 0 vs ring 3)
+   - Системные вызовы через прерывания
+   - Защита памяти через сегментацию/страничность
+   - Базовые библиотеки для пользовательских программ
  - [ ] Inter-Process Communication
+   - Очереди сообщений
+   - Разделяемая память
+   - Семафоры и мьютексы
+   - Каналы (pipes)
  - [ ] Загрузка ELF
+   - Парсинг заголовков ELF
+   - Загрузка сегментов в память
+   - Настройка таблиц страниц
+   - Передача управления точке входа
  - [ ] Графический интерфейс
+   - Переход в графический режим VESA
+   - Примитивы рисования: линии, прямоугольники, текст
+   - Оконная система
+   - Обработка событий мыши
  - [ ] Многозадачность
+   - Создание и уничтожение процессов
+   - Управление ресурсами процессов
+   - Синхронизация и взаимное исключение
+   - Сигналы и обработчики
  - [ ] Пользовательский режим
+   - Механизм переключения между кольцами защиты
+   - Проверка прав доступа
+   - Обработка нарушений привилегий
+   - API системных вызовов
  - [ ] Сетевой стек
+   - Драйвер сетевой карты (например, RTL8139)
+   - Протоколы: Ethernet, IP, ARP
+   - Транспортные протоколы: TCP, UDP
+   - Сокеты и API для сетевых операций
  - [ ] Псевдографический интерфейс
+   - Текстовый режим с расширенными символами
+   - Оконный менеджер в текстовом режиме
+   - Диалоговые окна и элементы управления
+   - Обработка фокуса ввода
  - [ ] Полностью реализованный LibC
+   - Расширение KKLibC полным набором функций
+   - Поддержка плавающей точки
+   - Функции работы со временем и датой
+   - Локализация и кодировки
 
 ### Готово
+ - [x] Файловая система Fat12 (Read Only)
+   - Чтение загрузочного сектора и параметров
+   - Обход корневого каталога
+   - Чтение цепочек кластеров
+   - Форматирование имён файлов 8.3
  - [x] Динамические аллокаторы памяти
+   - Аллокатор кучи с best-fit алгоритмом
+   - Разделение и слияние блоков
+   - Диагностика и отладка памяти
  - [x] Чувствительность к регистру
+   - Обработка Caps Lock состояния
+   - Таблицы символов для обоих регистров
+   - Корректная работа модификаторов
  - [x] Драйвер ATA PIO
+   - LBA-адресация 28-бит
+   - Идентификация устройств
+   - Чтение/запись секторов
  - [x] Система прерываний с обработкой исключений
+   - Полная IDT с 48 записями
+   - Обработчики всех стандартных исключений
+   - API для регистрации обработчиков
  - [x] Полноценная shell-оболочка
+   - 16 встроенных команд
+   - Разбор аргументов и история ввода
+   - Интеграция с файловой системой
+   - Управление памятью и системой
 
 ## Требования
 

src/kernel/drivers/screen.h

@@ -9,28 +9,6 @@
  *	Description: null
  * ----------------------------------------------------------------------------*/
 
-// #include "../common.h"
-//
-// #define VIDEO_ADDRESS 0xb8000	// Адрес начала VGA для печати символов
-// #define MAX_ROWS 25				// макс. строк
-// #define MAX_COLS 80				// макс. столбцов
-//
-// #define WHITE_ON_BLACK 0x0f		// 0x0 == white fg, 0xf == black bg
-// #define WHITE_ON_BLUE 0x1f
-//
-// // Адреса I/O портов для взаимодействия с экраном.
-// #define REG_SCREEN_CTRL 0x3d4	// этот порт для описания данных
-// #define REG_SCREEN_DATA 0x3d5	// а этот порт для самих данных
-//
-// void	kprint(u8 *str);
-// void	putchar(u8 character, u8 attribute_byte);
-// void	clear_screen();
-// void	write(u8 character, u8 attribute_byte, u16 offset);
-// void	scroll_line();
-// u16		get_cursor();
-// void	set_cursor(u16 pos);
-// ^^^ Старый код
-
 #ifndef SCREEN_H
 #define SCREEN_H