Käyttöjärjestelmäpalvelujen käyttö

Käyttöjärjestelmäpalvelut kutsuttavina rutiineina

Käyttöjärjestelmä tarjoaa suorituksessa oleville ohjelmille erilaisia palveluja, kuten esimerkiksi oheislaitteiden käyttämisen. Näitä palveluja käytetään periaatteessa kahdella tavalla.

Palvelut voivat olla suoraan kutsuttavissa tavallisina aliohjelmina tai etuoikeutettuina aliohjelmina. Kaikki käyttöjärjestelmän osat eivät tarvitse etuoikeutettua suoritustilaa ja on turvallisempaa pitää mahdollisimman suuri osa koodista tavallisessa suoritustilassa suoritettavana. Esimerkkinä tällaisesta palvelusta voisi olla joku yleinen tulostuspalvelu. Palveluja kutsutaan tavallisilla call-aliohjelmakutsuillla.

Osa palveluista (esimerkiksi jotkut laiteajurit) vaativat kuitenkin etuoikeutettua suoritustilaa ja niitä kutsutaan tällöin svc-käskyillä. Svc-käsky vaihtaa suoritustilan etuoikeutetuksi samalla kun se siirtää kontrollin kutsutulle rutiinille. Etuoikeutetut palvelurutiinit ovat etukäteen kaikki tiedossa ja ne on usein nimetty pelkästään palvelun numeron mukaisesti. Esimerkiksi, ttk-91'ssä palvelurutiinin Halt (ohjelman suoritus päättyy) numero on 11, mikä on myös symbolin "halt" arvo.

     ...
     svc sp, =halt

Parametrien välitys käyttöjärjestelmärutiineille voi olla erilaista kuin tavallisille aliohjelmille ja tapauskohtaista. Joissakin tapauksissa KJ-palvelupyynnön yhteydessä ei haluta muodostaa tavanomaista aktivaatiotietuetta ja parametrit välitetään yksinkertaisesti sovittujen rekistereiden avulla. Toisaalta taas, usein on ihan järkevää noudattaa samaa aktivaatiotietuerakennetta kuin tavallisten aliohjelmien yhteydessä.

;
; laiteajurin DiskDriver=33 kutsu proseduraalisesti
;
      push  sp, =0             ; paluuarvo
      push  sp, =FileBuffer    ; datapuskuri tiedon siirtoa varten
      push  sp, ByteCnt        ; luettavien tavujen lukumäärä
      push  sp, ptrFile        ; luettava tiedosto

      svc   sp, =DiskDriver    ; lue laitteelta pyydetty määrä tavuja puskuriin
      pop   sp, r1
      jnzer r1, FileTrouble    ; käsittele virhetilanteet

Jos palvelu on suoritettu etuoikeutetussa tilassa, alkuperäinen suorittimen suoritustila (yleensä tavallinen suoritustila) täytyy palauttaa palvelusta paluun yhteydessä. Tätä varten on olemassa yleensä jokin etuoikeutettu konekäsky (esim. iret eli interrupt return). Aikaisemmin vallinnut suoritustila täytyy tietenkin tallettaa johonkin, esimerkiksi pinoon vanhan PC:n ja vanhan FP:n yhteyteen.

Käyttöjärjestelmäpalvelut prosesseina

Osa käyttöjärjestelmäpalveluista on toteutettu omina suoritettavina ohjelmina eli prosesseina. Niitä ei voi kutsua, mutta niille voi lähettää palvelupyyntöviestejä ja sitten jäädä odottamaan vastausviestiä. Viestien lähetys ja vastaanotto taas ovat normaaleja etuoikeutettuja palveluita, joita kutsutaan proseduraalisesti. Esimerkiksi, joidenkin laitteiden laiteajurit voi olla toteutettu näin.

Viestienvälitykseen liittyvän palvelun toteutus on monimutkaisempaa, koska siihen yleensä liittyy prosessin vaihtoja. Esimerkiksi, kun otetaan vastaan viesti joltain toiselta prosessilta, niin tyypillisesti vastaanottava prosessi odottaa odotustilassa, kunnes viesti on saapunut.

;
; laiteajurin DiskDriver (pid=3254) käyttö viestien avulla
;
pidDriver  equ 3254  ; laiteajuriprosessin tunniste
MsgService equ   52
      ...
      ;  lähetä palvelupyyntöviesti
      push  sp, =0             ; paluuarvo svc-kutsulle
      push  sp, =pidDriver     ; viestin vastaanottajan tunniste (pid)
      push  sp, =Send          ; viestin tyyppi
      push  sp, =FileBuffer    ; datapuskuri tiedon siirtoa varten
      push  sp, ByteCnt        ; luettavien tavujen lukumäärä
      push  sp, ptrFile        ; luettava tiedosto

      svc   sp, =MsgService    ; lähetä viesti DiskDrive-prosessille
      pop   sp, r1
      jnzer r1, SendTrouble    ; käsittele virhetilanteet

      ; vastaanota vastaus palvelupyyntöön laiteajurilta
      push  sp, =0             ; paluuarvo svc-kutsulle
      push  sp, =pidDriver     ; viestin lähettäjän eli laiteajurin tunniste (pid)
      push  sp, =Receive       ; viestin tyyppi
      push  sp, =maxWaitTime   ; maksimiodotusaika viestin vastaanotolle
      push  sp, =MsgBuffer     ; datapuskurin osoite tiedon siirtoa varten
      push  sp, &MsgByteCnt    ; vastaanotettavien tavujen lukumäärä

      svc   sp, =MsgService    ; vastaanota viesti DiskDriver-prosessilta
      pop   sp, r1
      jnzer r1, RecvTrouble    ; käsittele virhetilanteet

Yhteenveto

Tämä luku käsitteli aliohjelmien toteutusta. Kävimme läpi arvo- ja viiteparametrityypit ja esittelimme myös yleensä makroissa käytettävät arvoparametrit. Pääpaino oli aliohjelmien toteutuksella aktivointitietueen (AT) ja aktivointitietuepinon avulla. AT:n kautta välitetään parametrit ja sieltä varataan tila aliohjelman paikallisille tietorakenteille. Käyttöjärjestelmän aliohjelmina kutsuttavat palvelut ovat hyvin samankaltaisia kuin aliohjelmat, mutta kuitenkin erilaisia. Niiden kutsurajapinta on omien konekäskyjen (SVC, IRET, tms.) takana ja parametrien välitys voi tapahtua eri tavalla.

Vastaa alla olevaan kyselyyn kun olet valmis tämän luvun tehtävien kanssa.

Muistathan tarkistaa pistetilanteesi materiaalin oikeassa alareunassa olevasta pallosta!