MetalAsmDiskCopy

Utility di copia disco ad alte prestazioni in Assembly x86_64, con interfaccia grafica GTK3.

Autore: losciuto — con il supporto di Antigravity Versione: 1.0.1 Licenza: GPL-3.0 Piattaforma: Linux x86_64

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Indice

• Descrizione
• Caratteristiche
• Requisiti di Sistema
• Installazione Dipendenze
• Compilazione (Principio Didattico)
• Utilizzo
  • Interfaccia Grafica
  • Riga di Comando — NASM
  • Riga di Comando — GNU AS
• Struttura del Progetto
• Protocollo Pipe
• Benchmark Comparativo
• Quando usare questo tool invece di dd
• Test
• CI/CD e Release Automatizzate
• Roadmap
• Licenza

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Descrizione

MetalAsmDiskCopy è un insieme di utility di copia disco scritte interamente in Assembly x86_64 che accedono direttamente alle syscall del kernel Linux, senza passare per la libreria C standard (libc).

Il progetto nasce come esercizio didattico avanzato che dimostra come sia possibile implementare un tool affidabile e performante operando al livello più basso del sistema operativo. Le due versioni Assembly (NASM e GNU AS) sono accompagnate da un'interfaccia grafica GTK3 in C che le controlla in tempo reale tramite un protocollo pipe dedicato.

Il punto di eccellenza del progetto è avere il sorgente sotto controllo completo: ogni byte che transita tra la sorgente e la destinazione passa attraverso codice che comprendi, puoi auditare e puoi estendere in qualsiasi direzione.

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Caratteristiche

• Accesso syscall diretto — nessuna dipendenza da libc in runtime
• Architettura Dual-Bar — barre di progresso indipendenti per Lettura (Cache) e Scrittura (Disco)
• Buffer I/O High-Performance — allocato con mmap, ottimizzato a 64MB per massimizzare il throughput
• Sincronizzazione Reale — uso di fsync ad ogni blocco per un feedback visivo "onesto" sulla velocità del supporto
• Lettura fullblock — accumula i byte nel buffer prima di scrivere, evita scritture parziali
• Gestione partial writes — il loop di scrittura garantisce che ogni byte venga inviato
• fadvise64 (NASM/GAS) — hint al kernel per read-ahead sequenziale ottimizzato
• Protocollo pipe esteso — messaggi R:, W:, S: per il controllo granulare della GUI
• Interfaccia grafica GTK3 — selezione dispositivi, scelta motore, benchmark comparativo
• Modalità headless --test-mode — test automatizzati senza display grafico

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Requisiti di Sistema

Componente	Versione minima	Note
Linux	kernel >= 4.14	qualsiasi distribuzione x86_64
NASM	>= 2.14	per disk_copy.asm
GNU Binutils (as, ld)	>= 2.30	per disk_copy_as.s e il linking
GCC	>= 8.0	per gui.c
GTK+	>= 3.20	per l'interfaccia grafica

Testato su:

• Ubuntu 24.04 LTS (NASM 2.16, GAS 2.42, GCC 13.3, GTK 3.24)

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Installazione Dipendenze

Su sistemi Debian/Ubuntu:

# Strumenti di assemblaggio e linking
sudo apt install nasm binutils

# Compilatore C e librerie GTK3
sudo apt install gcc libgtk-3-dev pkg-config

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Compilazione (Principio Didattico)

Il progetto è strutturato per essere compilato in modo trasparente e modulare, permettendo di comprendere come i tre componenti interagiscono.

1. Compilazione Automatica (Makefile)

Il modo più semplice per compilare tutto è usare il Makefile incluso:

# Compila tutti i target (disk_copy, disk_copy_as, gui)
make

# Pulizia dei file compilati
make clean

2. Compilazione Manuale (Scopo Didattico)

Per comprendere cosa succede "sotto il cofano", puoi eseguire manualmente i comandi di build:

Motore NASM (Sintassi Intel):

nasm -f elf64 disk_copy.asm -o disk_copy.o
ld disk_copy.o -o disk_copy

Motore GNU AS (Sintassi AT&T):

as disk_copy_as.s -o disk_copy_as.o
ld disk_copy_as.o -o disk_copy_as

Interfaccia GTK3 (C):

gcc gui.c -o gui `pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0`

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Utilizzo

Attenzione: La copia su dispositivi raw (/dev/sdX) richiede privilegi di root. L'interfaccia grafica usa pkexec per richiederli automaticamente. Da riga di comando, anteponi sudo.

Interfaccia Grafica

./gui

Riga di Comando — NASM

./disk_copy <sorgente> <destinazione> [buffer_size_byte]

Riga di Comando — GNU AS

./disk_copy_as <sorgente> <destinazione> [buffer_size_byte]

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Struttura del Progetto

MetalAsmDiskCopy/
├── .github/workflows/  # Integrazione Continua (CI/CD)
│   └── release.yml     # Workflow per build e release automatizzate
├── disk_copy.asm      # Assembly x86_64 (NASM, sintassi Intel)
├── disk_copy_as.s     # Assembly x86_64 (GNU AS, sintassi AT&T)
├── gui.c              # Interfaccia grafica GTK3
├── style.css          # Tema visivo dell'interfaccia
├── Makefile           # Build system
├── VERSION            # Versione corrente
├── CHANGELOG.md       # Storico delle modifiche
├── LICENSE            # GNU GPL v3.0
└── README.md          # Questo file

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Protocollo Pipe

I programmi Assembly comunicano con la GUI scrivendo su stdout stringhe formattate. La GUI analizza i prefissi per aggiornare gli elementi visivi in tempo reale:

Prefisso	Messaggio	Descrizione
R:<bytes>	Progresso Lettura	Aggiorna la Barra Blu (velocità cache/sorgente)
W:<bytes>	Progresso Scrittura	Aggiorna la Barra Verde (velocità fisica disco)
S:SYNC	Inizio Sync	Notifica l'inizio della fase di fsync finale

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Benchmark Comparativo

Test effettuato su un file da 500MB (Linux 6.x, x86_64):

Motore	Tempo Totale	Velocità Media	CPU Usage
NASM (disk_copy)	13.0s	~38 MB/s	0%
GAS (disk_copy_as)	9.1s	~55 MB/s	0%
dd (conv=fsync)	10.1s	~49 MB/s	< 1%

Nota: La variazione tra i motori è principalmente dovuta allo stato della Page Cache del sistema durante i test consecutivi.

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CI/CD e Release Automatizzate

Questo progetto utilizza GitHub Actions per garantire che il software sia sempre compilabile.

• Ogni push sul repository avvia una build di test.
• Ogni volta che viene creato un tag (es. git tag v1.0.0), il sistema compila automaticamente i tre binari per Linux x86_64 e crea una Release ufficiale scaricabile.

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Licenza

Questo progetto è distribuito sotto licenza GNU General Public License v3.0. Vedi il file LICENSE per il testo completo.