仮想ＯＳ

1. OS開発全体の目標仕様

   • OSの開発を3世代に分けて行う。
   • ロボットなどの組込み装置への搭載を想定した OSの開発を行う。(ROM化可能)
     ただし、外部メモリ、外部記憶装置を搭載した H8/SHマイコンなどの開発システムとしての
     マイコン・システムへの搭載は考慮する。
   • 組込み装置のソフトウェアの開発効率を向上させるため、
     コンパイラなどの開発ツールを組込み装置に搭載することを想定する。
     しかし、コンパイラにてネイティブなコードの生成は負担が大きいため
     生成するコードは仮想機械(VM)のコードとする。
     今後開発するOS、コンパイラ、ユーティリティ、アプリケーションなどは、
     全て仮想機械上で動作することを前提とする。
     ただし、マルチ・タスク機能は性能が必要となるため、VMの機能として実現する。
   • ファイル・システムの実現を容易にするため、初代のOS(VM-OS/4)は、
     FORTH言語で記述する。VM-OS/4は組み込み装置への搭載は想定しない。
     パソコン上(と、H8/SHマイコンなどの開発システム)で動作する仮想OSとする。
     
   • 第2世代OS以降は、少なくともカーネルはROM化可能とする。
   • ソフトウェア構成(2021/10/08)
     

     VM アセンブラ /マイクロ エディタ	FORTH エディタ /16進ダンプ 　等ツール	エディタ (FORTH版) /SIMPLコンパイラ (FORTH版)	エディタ (SIMPL版) /SIMPLコンパイラ (SIMPL版) /その他 ユーティリティ	(同左？)
     		VM-OS/4 (FS含む)	VM-OS/5 (FS含む)	VM-OS/6 (FS含む)
     VTL	FORTH
     java/C言語等 による機械語	仮想機械1 (FVM)			仮想機械2 (FVM拡張版)
     ハードウェア(パソコン ／(H8/3069等)				ハードウェア (H8/3069等)？

     FS：File System、FVM：f-code仮想機械
     
   
   

2. 仮想OS (初代: VM-OS/4)

   1. 概要
      
      • VM-OS/4は、第2世代OS(VM-OS/5)の記述を主目的とする。
      • 記述言語はFORTHとする。
      • 外部仕様としてはCP/Mを参考とする。
      • 外部仕様としてMS-DOS(V.3.xx)(R)を参考とする。
      • シングル・タスク構成とする。
      • アドレス・リーチは64kバイト以内と想定する。
      • ファイル・システムを構築する。ただし、階層ディレクトリは実現しない。
      • 開発はパソコン上において行い、
        パソコンにおいては、ファイル・システムは仮想的なファイルとなる。
      • VM以外はROM化はしない。 従って、ロボットに搭載することは考慮しない。
        ただし、外部メモリを増強したH8またはSH-2マイコン・システムへの搭載は 考慮する。
      • 仮想機械はマシン・レベル1の範囲内とする。
   2. ソフトウェア構成
      OS開発全体の目標仕様に移動。(2021/10/08)
      
   3. ライン・エディター
   4. Ｔｙｎｙコンパイラ
   5. ユーティリティ(外部コマンド)
   6. システム・コール
   7. ファイル・システム
   8. コマンド・インタプリタ
   9. 内部コマンド【暫定版】
      
      • DIR
      • TYPE
      • ECHO
      • DEL
      • REN
      • SAVE
      • FLUSH
      
      
   10. FORTHによる実装
   11. 検討課題
       • BIOSコールのインタフェース
       • BDOSコールのインタフェース
       • システムコールはFORTHワードで定義する。具体的な定義は別途検討。
       
       
   12. 参考文献(2006/04/23)(2021/10/08追記)

       No.	記事	出版社	著者	特徴	備考
       1	マイコンピュータ No.16 CP/M活用テクノロジー (1985) 1.CP/Mの構造	CQ出版社	佐々木茂
       2	実習CP/M(1982)	アスキー出版局	村瀬康治
       3	MS-DOS入門�V　実践システムコール(1987)	電波新聞社	塚越一雄

3. 仮想OS (第2世代: VM-OS/5)

   1. 概要
      
      • 外部仕様としてMS-DOS(V.3.xx)(R)を参考とする。
      • タスクはシングル・タスク構成とする。
      • 階層ディレクトリを実現する。【要検討】
      • カーネルはROM化可能とする。
      • アドレス・リーチは4G 16M バイト以内と想定する。
      • ファイルのメディアとしては、当面コンパクト・フラッシュ またはIIC ROMを想定する。
      • ロボット搭載とは別にパソコン上でシミュレーション可能とする。
      • 仮想機械はマシン・レベル2の範囲内とする。
   2. 参考文献
   3. 検討課題
      • メモリ管理方法
        

4. 仮想OS (第3世代: VM-OS/6)

   1. 概要
      
      • 外部仕様としてOS-9、またはLinuxを参考とする。
      • カーネルはROM化可能とする。
      • アドレス・リーチは4Gバイト以内と想定する。【要検討】
      • μITRON仕様準拠のマルチ・タスク構成とする。
        スケジューラは固定優先とラウンド・ロビンの併用とする。
      • プログラムのモジュール構成を実現する。
      • ロボット搭載とは別にパソコン上でシミュレーション可能とする。
      • 仮想機械はマシン・レベル2または3とする。
      
      
   2. VMのリアルタイム・カーネル拡張
      • μITRONの仕様に準拠する。(ただし、最小構成)
      
      
   3. 参考文献

      No.	記事	出版社	著者	特徴	備考
      1	OS-9/6809 UTILITIES(1984)	秀和システム	金井　隆 箕原　辰夫

      
      
   4. 検討課題
      • 仮想機械(VM)におけるリアルタイムOSとしての拡張部の仕様

5. 開発計画と検討課題(見直し中)

   1. OS-4/OS-5
      Tinyコンパイラ/インタプリタのページを参照。
      
      
   2. OS-6(見直し中)