TacOS

Tokuyama advanced educational computer's Operating System

TacOSは徳山高専で開発した教育用のオペレーティングシステムです。 受講者にソースコードを読んでもらうことを第１の目的にしています。 ソースコードとして読めるだけでなく実機で動作する 本物のオペレーティングシステムでもあります。

動作環境

TacOSはTaC(Tokuyama Advanced Educational Computer)と 呼ばれる実機上で動作します。 TaCはFPGA(Xilinx Spartan-6)に組み込まれた原始的なパーソナルコンピュータです。 USBまたはBlutooth経由のシリアル接続で端末を接続し， ハードディスク代わりのマイクロSDカードを準備することで 1980年代前半の8bitパソコン程度（？）の能力を発揮します。 詳しくは，TeC7のマニュアル をご参照下さい．

TaCのCPUは、49MHzで動作する、 メモリ空間64KiBのオリジナル16bitCPUです。 8bit版のTeCとアセンブリ言語レベルではそっくりになっているので、 TeCで機械語の勉強をした人はすぐに理解することが可能です。

TaCはマイクロSDカードにインストールしたTacOSをブートすることが可能です。

TaCの入手

TaCは竹上電気商会で 販売しているTeC7の16bitモードのことです。 TeC7に 最新の設計データ を書き込む必要があります。

TaCの設計図

VHDLで記述されたTaCの設計図（？）は、 tctsigemura/TeC7で公開しています。

できること

オペレーティングシステムの勉強

公開中のOSの教科書 （オペレーティングシステム） の中で、TacOSのソースコードが実装例として参照されています。

ソースコードの勉強

TacOSのソースコードを読んで勉強することができます。 TacOSは、 マイクロカーネル方式の読みやすい構造を持っています。 TacOSは、 C--言語で 記述されています。 ビルドするとメモリマップがファイルに出力されます。 TaCのコンソールパネルからブレークポイントを設定したり、 ステップ実行させたりしながらOSの内部をトレースできます。

アプリケーションの実行

TacOSのアプリケーションプログラムは C--言語で記述します。 C--言語の開発環境はMacやLinuxで動作します。 C--言語で記述したアプリケーションは、 FAT16マイクロSDカードに書き込んでTaCで実行することができます。

アプリケーションの開発

近い将来、 C--言語の 言語処理系がTacOSに移植される予定です。 移植が完了したら、TaC上でTaCのアプリケーションを開発する ことが可能になります。

組込みアプリケーションの開発

os/app ディレクトリで組み込み用のアプリケーションを開発できます． LCDとMP3デコーダボードを追加した TeC7用のMP3プレーヤアプリのサンプルが含まれています．

ディレクトリ構成

+ README.md     このファイル
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+ os  +         kernel のソースプログラム
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|     + kernel  マイクロカーネル
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|     + fs      FAT16ファイルシステム・サーバ
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|     + mm      メモリマネージャ・サーバ
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|     + pm      プロセスマネージャ・サーバ
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|     + tty     ターミナル
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|     + sio     シリアル入出力・ドライバ
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|     + app     組込版のアプリの例（簡単なmp3プレーヤ）
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|     + util    C--スタートアップとユーティリティルーチン
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+ usr +         TacOS上で実行されるユーティリティのソースプログラム
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|     + ar      アーカイバ
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|     + cat     テキストファイル表示
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|     + cp      ファイルコピー
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|     + dump    ファイルの16進ダンプ表示
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|     + echo    コマンド行引数を表示
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|     + edit    テキストエディタ（ラインエディタ）
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|     + env     環境変数の表示と環境変数を操作した上でコマンド実行
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|     + fsize   ファイルサイズを表示
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|     + head    テキストファイルの先頭だけ表示
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|     + hello   デモプログラム
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|     + in      I/Oポートを読んで値を表示
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|     + ls      ファイル一覧
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|     + mkdir   ディレクトリ作成
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|     + mv      ファイルの移動
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|     + out     I/Oポートに値を書き込む
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|     + printenv 環境変数の表示
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|     + pwd     カレントディレクトリの表示
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|     + rm      ファイルを削除
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|     + rmdir   ディレクトリを削除
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|     + shell   コマンドインタプリタ
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|     + spitest オプションのLCD・MP3デコーダボードの動作テスト
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|     + sr      シリアルからファイル受信（TaC側）
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|     + ss      シリアルにファイル送信（PC側）
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|     + touch   ファイルを作成
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|     + ...
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+ uSD +         TacOSのインストールイメージ（マイクロSDに書き込む内容）
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      + kernel.bin  汎用版のカーネル
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      + kernel0.bin 組込版のカーネル（アプリがリンクされている）
      |
      + bin     ユーティリティの実行形式を格納したディレクリ