kozos

「12ステップで作る組み込みOS自作入門」という書籍の「７、８thステップ」が、今ひとつ腑に落ちないので、全体の流れをまとめてみる。

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7thステップ　割り込み処理を実装する

• 処理の流れ：vector.c→intr.S→interrupt.c→main.c

割り込み発生時(vector.c)

• 割り込みベクタを見る(vector.c)
• ベクタに記述された箇所(intr.S)をcallする。
• ret

ベクタの飛び先(intr.S)

• レジスタ退避
• interrupt関数をcallする。
  • 1st param. : 割り込みの個別情報（割り込み元のベクタ依存で異なる）
  • 2nd param. : SP
• レジスタ復旧
• ret

interrupt関数(interrupt.c)

• 1st param.の値に応じたハンドラを呼び出す
  • ハンドラ登録は、softvec_setintr関数で実施済み

ハンドラ登録例：intr関数(main.c)

• 受信charを画面表示

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8thステップ　スレッドを実装する

• 7thステップのハンドラ登録→ハンドラをcallする仕組みは存続

PHASE_1 初期スレッド生成とコマンド・スレッドの生成準備

start関数(startup.s)

• main関数をcallする

main関数(main.c)

• kz_start関数をcallする
  • start_threads関数を1st param.に設定
• retしない（上記関数から戻らない）

kz_start関数(kozos.c)

• setintr関数(割り込みハンドラ(syscall_intr, softerr_intr)登録)
• thread_run関数をcallする(初期スレッド作成)(kozos.c)
• dispatch関数をcallする(初期スレッド起動)(startup.s)→start_threads関数に移動
• retしない（上記関数から戻らない）

setintr関数(kozos.c):割り込みハンドラ登録

• softvec_setintr(kozos.c)
  • 割り込みベクタ設定：thread_intr関数(ハンドラ登録)
• ハンドラ登録[handlers[]]

thread_run関数(kozos.c)：スレッド生成

• 新規TCBの確保
• スタック領域の取得
• プログラム・カウンタ
• などなど

start_threads関数(main.c)

• kz_run関数をcallする
  • test08_1_main関数のポインタを渡す
• retしない（上記関数から戻らない）

PHASE_2　コマンド・スレッドの生成

kz_run関数(syscall.c)

• 引数として渡されたパラメタを設定
• kz_syscall関数をcallする
• ret

kz_syscall関数(kozos.c)

• asm [trapa #0](syscall割り込み)トラップ命令の実行
  • vector.c→intr.S→interrupt関数→thread_intr関数(setintr関数で登録済み)

疑問：
bootloadで実装　vector.c, intr.S　これらの領域は、OSのFWを動作させる際も生きている。
osでも実装　 interrupt関数(interrupt.c)以降
bootloadとosは、バイナリが異なる。interrupt関数のアドレスを同一にできるのはナゼ？
←自己解決：interrupt関数は、ROMで動作する。ハンドラは、bootloadのFWもRAM上に割り当てられているので、ハンドラの設定を含め正常に動作できる。この構成は、osの実行でも変わらない。

thread_intr関数(kozos.c)

• intr_syscall関数
• syscall_intr関数(handlers[])を実行する。
• schedule()
• dispatch(startup.s)→タスク切り替え

※キューに積んだ順で実行されるので、kz_startで開始したstartタスク終了後、dispatchにより、thread_initに切り替わる。

• retしない

syscall_intr関数(kozos.c)

• syscall_proc関数
• ret

syscall_proc関数(kozos.c)

• get_current関数(kozos.c)：startタスクを抜く。
• call_functions関数(kozos.c)
• thread_run関数をcall
  • TCB内のsyscall情報の値を参照：KZ_SYSCALL_TYPE_RUN

thread_run関数(kozos.c)：スレッド生成（≒キューへの登録）

• TCBの取得
• スタック領域の取得
• プログラム・カウンタを設定
• get_current関数で抜いたタスクをキューに再び積む（理解半ばのため更に勉強中）
• test08_1_mainタスクをキューに積む

PHASE_3 コマンド・スレッドの実行

thread_init関数(kozos.c)

• test08_1_main関数をcall(main.c)
• thread_end関数をcall(kozos.c)
• ret

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