JP2569092B2 - 入出力機器制御プログラムのアドレス解決方法 - Google Patents
入出力機器制御プログラムのアドレス解決方法Info
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オペレーティングシステムに対して入出力
機器制御プログラムの逐次的追加を可能とする、入出力
機器制御プログラムのアドレス解決方法に関する。
機器制御プログラムの逐次的追加を可能とする、入出力
機器制御プログラムのアドレス解決方法に関する。
〔従来の技術〕 オペレーテイングシステム（以下OSと略記）には、プ
ロセス管理・メモリ管理などOSの基本的な機能を果たす
OS基本部分（以下カーネルと略記）と、周辺に接続され
る入出力機器を制御する入出力機器制御プログラム（以
下ドライバと略記）とから成る。カーネルは１個のOS内
に１個しか無いが、ドライバは個々の入出力機器に対応
して複雑個存在する。
ロセス管理・メモリ管理などOSの基本的な機能を果たす
OS基本部分（以下カーネルと略記）と、周辺に接続され
る入出力機器を制御する入出力機器制御プログラム（以
下ドライバと略記）とから成る。カーネルは１個のOS内
に１個しか無いが、ドライバは個々の入出力機器に対応
して複雑個存在する。
従つて接続される入出力機器は次々に増えるので、ド
ライバの種類も増加していく。OSに組込むドライバは、
どの入出力機器が計算機に接続されるかによつて決まる
ので、ユーザ毎に異なる。
ライバの種類も増加していく。OSに組込むドライバは、
どの入出力機器が計算機に接続されるかによつて決まる
ので、ユーザ毎に異なる。
カーネルとドライバとは、入出力機器の制御を行なう
ときに、相互に参照を行なう。これには次の３種類があ
る。
ときに、相互に参照を行なう。これには次の３種類があ
る。
（１）カーネルからドライバへのルーチンコール （２）ドライバからカーネルへのルーチンコール （３）ドライバからカーネルへのデータ参照 ユーザプログラムが入出力要求を出すと、カーネルは
対応するドライバルーチンをコールする。これが上記
（１）にあたる。
対応するドライバルーチンをコールする。これが上記
（１）にあたる。
一方ドライバルーチンは入出力を実行する際に、カー
ネルでなければ行なえない処理をするためにカーネルル
ーチンをコールする。また入出力を行なうデータのアド
レスやデータ長など、カーネルの管理しているデータを
参照する。これが上記（２），（３）である。
ネルでなければ行なえない処理をするためにカーネルル
ーチンをコールする。また入出力を行なうデータのアド
レスやデータ長など、カーネルの管理しているデータを
参照する。これが上記（２），（３）である。
ドライバをOSに組込む際に、これらカーネルとドライ
バ間の相互参照アドレスをどのようにして解決する（シ
ンボリツク名称からアドレスに変換する）かが課題であ
る。
バ間の相互参照アドレスをどのようにして解決する（シ
ンボリツク名称からアドレスに変換する）かが課題であ
る。
従来、OSにドライバを組込む方法としては静的リンク
方法と動的リンク方法の２方法があつた。
方法と動的リンク方法の２方法があつた。
静的リンク方法を第２図に示す。図では、ドライバ１
からカーネル２内のルーチン“KSUBm"をコールしてい
る。これらオブジエクトモジユールをリンケージエデイ
タ３で処理すると、一つのロードモジユール４に結合さ
れ、“KSUBm"ルーチンのアドレス（XXX）が、これをコ
ールする部分に埋め込まれる。このように、静的リンク
方法ではカーネルとドライバ間のアドレス解決はリンク
エデイツト時に行なわれる。
からカーネル２内のルーチン“KSUBm"をコールしてい
る。これらオブジエクトモジユールをリンケージエデイ
タ３で処理すると、一つのロードモジユール４に結合さ
れ、“KSUBm"ルーチンのアドレス（XXX）が、これをコ
ールする部分に埋め込まれる。このように、静的リンク
方法ではカーネルとドライバ間のアドレス解決はリンク
エデイツト時に行なわれる。
動的リンク方法については、エス・イー・マドニツ
ク、ジエイ・ジエイ・ドノバン著、オペレーテイングシ
ステムズ、マクグロウーヒル社、1974年、第173頁から
第176頁（S.E.Madnick,J.J.Donovan,OPERATING SYSTEM
S,McGRAW−HILL,1974,pp173−176）に述べられている。
第３図を用いてこの方法によるアドレス解決方法を示
す。
ク、ジエイ・ジエイ・ドノバン著、オペレーテイングシ
ステムズ、マクグロウーヒル社、1974年、第173頁から
第176頁（S.E.Madnick,J.J.Donovan,OPERATING SYSTEM
S,McGRAW−HILL,1974,pp173−176）に述べられている。
第３図を用いてこの方法によるアドレス解決方法を示
す。
この方法では、カーネルとドライバとをリンケージエ
デイタによつて一つのロードモジユールにせず、互いに
独立のセグメントにする。図のドライバ１でカーネル２
内のルーチン“KSUBm"をコールしている部分は、動的リ
ンク用のリンケージエデイタで処理された後もシンボリ
ツク名称“KSUBm"を保持している。ドライバの実行時に
このシンボリツク名称が参照されると、カーネルのリン
ケージ割込が発生する。カーネルのリンケージ割込処理
ルーチンは、シンボリツク名称のルーチン名とアドレス
との対話表を持つており、リンケージ割込が発生すると
ルーチン名の“KSUBm"に対応するアドレスをドライバに
返す。ドライバはこのアドレスを用いて“KSUBm"ルーチ
ンをコールする。
デイタによつて一つのロードモジユールにせず、互いに
独立のセグメントにする。図のドライバ１でカーネル２
内のルーチン“KSUBm"をコールしている部分は、動的リ
ンク用のリンケージエデイタで処理された後もシンボリ
ツク名称“KSUBm"を保持している。ドライバの実行時に
このシンボリツク名称が参照されると、カーネルのリン
ケージ割込が発生する。カーネルのリンケージ割込処理
ルーチンは、シンボリツク名称のルーチン名とアドレス
との対話表を持つており、リンケージ割込が発生すると
ルーチン名の“KSUBm"に対応するアドレスをドライバに
返す。ドライバはこのアドレスを用いて“KSUBm"ルーチ
ンをコールする。
このように、動的リンク方法ではシンボリツク名称が
実行時まで保持され、実行時にアドレスが解決される。
実行時まで保持され、実行時にアドレスが解決される。
このようなドライバ組込方法に関して、次の点が問題
となる。
となる。
一般に、決算機に接続される入出力機器の種類は計算
機の使用状況に応じて変えられることが望ましい。これ
が可能となるためには、計算機の使用状況に合わせて、
ユーザがOSに対してドライバを逐次的に追加できること
が必要である。
機の使用状況に応じて変えられることが望ましい。これ
が可能となるためには、計算機の使用状況に合わせて、
ユーザがOSに対してドライバを逐次的に追加できること
が必要である。
ところが静的リンク方法では、ロードモジユールであ
るOSへのドライバ追加は行なえない。なぜなら、この方
法ではリンケージエデイタがカーネルとドライバ間の相
互参照アドレスを解決し、実行可能なOSを作成している
が、いつたん全てのアドレスが解決されたOSに対して、
新たにドライバを追加しアドレス解決を行なうことが、
従来（静的リンク方法）のリンケージエデイタでは行な
えないためである。そのためユーザの要求に応えるため
には、カーネルとドライバのオブジエクトモジユールに
戻つてOSをリンクエデイツトし直すか、ドライバの組合
せに応じて多種類のOSを用意しなければならない。
るOSへのドライバ追加は行なえない。なぜなら、この方
法ではリンケージエデイタがカーネルとドライバ間の相
互参照アドレスを解決し、実行可能なOSを作成している
が、いつたん全てのアドレスが解決されたOSに対して、
新たにドライバを追加しアドレス解決を行なうことが、
従来（静的リンク方法）のリンケージエデイタでは行な
えないためである。そのためユーザの要求に応えるため
には、カーネルとドライバのオブジエクトモジユールに
戻つてOSをリンクエデイツトし直すか、ドライバの組合
せに応じて多種類のOSを用意しなければならない。
一方、動的リンク方法ではOS実行中にカーネルとドラ
イバ間のアドレス解決が行なわれるため、OSに対してド
ライバ追加は可能である。しかしこの方法を実現するた
めには、先に述べたように、 （１）複数のセグメントを生成し、処理後もシンボリツ
ク名称を残すことができる特殊なコンパイラ（リンケー
ジエデイタと）、 （２）シンボリツク名称が参照されるとリンケージ割込
を起こすハードウエア が必要となる。そのため、これらの特殊な機構を備えな
い一般の計算機においては、動的リンク方法を用いたド
ライバの追加は行なえない。
イバ間のアドレス解決が行なわれるため、OSに対してド
ライバ追加は可能である。しかしこの方法を実現するた
めには、先に述べたように、 （１）複数のセグメントを生成し、処理後もシンボリツ
ク名称を残すことができる特殊なコンパイラ（リンケー
ジエデイタと）、 （２）シンボリツク名称が参照されるとリンケージ割込
を起こすハードウエア が必要となる。そのため、これらの特殊な機構を備えな
い一般の計算機においては、動的リンク方法を用いたド
ライバの追加は行なえない。
以上のように、従来のドライバ組込方法においては、
計算機に接続する入出力機器の変化に応じてユーザがOS
にドライバを追加できないという問題点があつた。
計算機に接続する入出力機器の変化に応じてユーザがOS
にドライバを追加できないという問題点があつた。
本発明は、上記動的リンク方法で必要とされるような
特殊な機構を用いることなく、通常のハードウエア上で
静的リンク方法と同じソフトウエアを用いて、ドライバ
をOSに逐次的に追加できるOS構成方法を提供することを
目的とする。
特殊な機構を用いることなく、通常のハードウエア上で
静的リンク方法と同じソフトウエアを用いて、ドライバ
をOSに逐次的に追加できるOS構成方法を提供することを
目的とする。
上記目的は、ドライバがコールまたは参照するカーネ
ル内ルーチンおよびデータに番号を付け、ドライバ内に
現われるカーネルのルーチン名およびデータ名をコンパ
イル時に番号に変換し、計算機の立上げ時または実行時
にドライバが番号を指定することにより、カーネル内ル
ーチンおよびデータのアドレスを得る。そしてドライバ
および各ドライバに共通の機能にそれぞれ番号を付け、
計算機の立上げ時または実行時にカーネルが前記２種類
の番号を指定することで、前期機能を実現するドライバ
ルーチンのアドレスを得ることにより達成される。
ル内ルーチンおよびデータに番号を付け、ドライバ内に
現われるカーネルのルーチン名およびデータ名をコンパ
イル時に番号に変換し、計算機の立上げ時または実行時
にドライバが番号を指定することにより、カーネル内ル
ーチンおよびデータのアドレスを得る。そしてドライバ
および各ドライバに共通の機能にそれぞれ番号を付け、
計算機の立上げ時または実行時にカーネルが前記２種類
の番号を指定することで、前期機能を実現するドライバ
ルーチンのアドレスを得ることにより達成される。
ドライバ内に現われるカーネルのルーチン名およびデ
ータ名をコンパイル時に番号に変換し、立上げ時または
実行時にドライバがこの番号を指定することで、カーネ
ル内ルーチンおよびデータのアドレスが得られる。また
カーネルが、ドライバと各ドライバ内ルーチンに付けた
番号を指定することで、立上げ時または実行時にそのア
ドレスが得られる。これにより、計算機の立上げ時また
は実行時にカーネルとドライバ間のアドレスが解決さ
れ、ドライバが実行可能となる。
ータ名をコンパイル時に番号に変換し、立上げ時または
実行時にドライバがこの番号を指定することで、カーネ
ル内ルーチンおよびデータのアドレスが得られる。また
カーネルが、ドライバと各ドライバ内ルーチンに付けた
番号を指定することで、立上げ時または実行時にそのア
ドレスが得られる。これにより、計算機の立上げ時また
は実行時にカーネルとドライバ間のアドレスが解決さ
れ、ドライバが実行可能となる。
以下、本方法によるカーネルとドライバ間のアドレス
解決方法の実施例を説明する。
解決方法の実施例を説明する。
第１図はドライバがカーネル内のルーチンおよびデー
タのアドレスを得る方法を示したものである。ここでド
ライバ１とカーネル２は静的リンク用のリンケージエデ
イタ３でそれぞれリンクエデイツトされ、両者は互いに
独立のロードモジユール6,7となる。
タのアドレスを得る方法を示したものである。ここでド
ライバ１とカーネル２は静的リンク用のリンケージエデ
イタ３でそれぞれリンクエデイツトされ、両者は互いに
独立のロードモジユール6,7となる。
このときドライバは、カーネル内のルーチンおよびデ
ータのアドレスを得るためのリンク用ライブラリ５と共
にリンクエデイツトされる。ドライバがカーネルルーチ
ン“KSUBm"をコールすると、リンク用ライブラリの対応
するルーチンが呼ばれる。ドライバがカーネルのデータ
を参照する場合は、リンク用ライブラリのカーネルデー
タ参照用ルーチンをコールする。
ータのアドレスを得るためのリンク用ライブラリ５と共
にリンクエデイツトされる。ドライバがカーネルルーチ
ン“KSUBm"をコールすると、リンク用ライブラリの対応
するルーチンが呼ばれる。ドライバがカーネルのデータ
を参照する場合は、リンク用ライブラリのカーネルデー
タ参照用ルーチンをコールする。
リンク用ライブラリは、カーネル内のルーチンおよび
データに対応するId番号を持ち、このId番号を指定して
trap命令を発行する。これにより、ドライバがカーネル
ルーチン“KSUBm"をコールすると、Id番号ｍを用いたtr
ap命令が実行される。
データに対応するId番号を持ち、このId番号を指定して
trap命令を発行する。これにより、ドライバがカーネル
ルーチン“KSUBm"をコールすると、Id番号ｍを用いたtr
ap命令が実行される。
trap命令が発行されると、カーネルのtrap処理ルーチ
ンが実行される。ここにはカーネル内のルーチンおよび
データのId番号とアドレスとの対応表がロードモジュー
ル６ある。trap処理ルーチンは、指定されたId番号ｍに
対応するアドレスXXXをtrap発行元に返す。
ンが実行される。ここにはカーネル内のルーチンおよび
データのId番号とアドレスとの対応表がロードモジュー
ル６ある。trap処理ルーチンは、指定されたId番号ｍに
対応するアドレスXXXをtrap発行元に返す。
ドライバは返されたアドレスを用いることで、カーネ
ル内のルーチンコールおよびデータ参照が可能となる。
ル内のルーチンコールおよびデータ参照が可能となる。
次に、カーネルがOSに組込むドライバの各ルーチンア
ドレスを知る方法の例を第４図に示す。
ドレスを知る方法の例を第４図に示す。
ドライバフアイル８にはOSに組込むドライバ名と先頭
番地とが登録されている。各ドライバは、ドライバ内の
open,close,read,write等の各ルーチンのアドレスを記
したテーブルと、このテーブルのアドレスをコール元に
返すルーチン（結合ルーチン）とを持つておく。結合ル
ーチンのアドレスは、ドライバの先頭アドレスに一致さ
せる。
番地とが登録されている。各ドライバは、ドライバ内の
open,close,read,write等の各ルーチンのアドレスを記
したテーブルと、このテーブルのアドレスをコール元に
返すルーチン（結合ルーチン）とを持つておく。結合ル
ーチンのアドレスは、ドライバの先頭アドレスに一致さ
せる。
カーネルのドライバテーブル初期化処理ルーチンは、
計算機の立上げ時にドライバフアイルを参照し、各ドラ
イバをメモリにロードし、先頭番地にある結合ルーチン
をコールする。これにより、カーネルは、上記テーブル
のアドレスを得、これをもとにカーネル内にドライバ名
ルーチンのアドレスを記したドライバテーブルを作成す
る。カーネルがドライバのルーチンをコールする際に
は、ドライバテーブルが参照される。
計算機の立上げ時にドライバフアイルを参照し、各ドラ
イバをメモリにロードし、先頭番地にある結合ルーチン
をコールする。これにより、カーネルは、上記テーブル
のアドレスを得、これをもとにカーネル内にドライバ名
ルーチンのアドレスを記したドライバテーブルを作成す
る。カーネルがドライバのルーチンをコールする際に
は、ドライバテーブルが参照される。
本実施例によれば、ドライバフアイルに登録されたド
ライバが全てOSに組込まれるため、ドライバフアイルを
書き換えることによつて、OSに組込むドライバの組合せ
を容易に変更することができる。またカーネルからドラ
イバをコールするためのアドレスは計算機の立上げ時に
解決されるため、実行時にアドレス解決のためのオーバ
ヘツドは生じない。
ライバが全てOSに組込まれるため、ドライバフアイルを
書き換えることによつて、OSに組込むドライバの組合せ
を容易に変更することができる。またカーネルからドラ
イバをコールするためのアドレスは計算機の立上げ時に
解決されるため、実行時にアドレス解決のためのオーバ
ヘツドは生じない。
ドライバがカーネル内のルーチンおよびデータのアド
レスを得る手段として、trap命令を用いる例を説明した
がカーネルのtrap処理ルーチンが返したアドレスをドラ
イバが保持しておけば、同じルーチンまたはデータが２
回目以降に参照される際には、このアドレスを用いて参
照を行なうことができる。この方法によれば、trap命令
の発行は１回目の参照時にのみ行なえば良いので、２回
目以降の参照時には、trap命令発行によるオーバヘツド
を無くすことができる。
レスを得る手段として、trap命令を用いる例を説明した
がカーネルのtrap処理ルーチンが返したアドレスをドラ
イバが保持しておけば、同じルーチンまたはデータが２
回目以降に参照される際には、このアドレスを用いて参
照を行なうことができる。この方法によれば、trap命令
の発行は１回目の参照時にのみ行なえば良いので、２回
目以降の参照時には、trap命令発行によるオーバヘツド
を無くすことができる。
本発明によれば、動的リンク方法で必要とされる特殊
なコンパイラ，リンケージエデイタ，ハードウエア等の
機構を用いることなく、入出力機器制御プログラムのア
ドレス解決方法を提供できるので、ユーザが必要に応じ
てOS内のドライバの組合せを変更することが可能とな
る。
なコンパイラ，リンケージエデイタ，ハードウエア等の
機構を用いることなく、入出力機器制御プログラムのア
ドレス解決方法を提供できるので、ユーザが必要に応じ
てOS内のドライバの組合せを変更することが可能とな
る。
第１図はドライバからカーネルをコールする際のアドレ
ス解決方法の実施例を示す図、第２図は静的リンク方法
の説明図、第３図は動的リンク方法の説明図、第４図は
カーネルからドライバをコールするためのアドレス解決
方法の実施例を示す図である。 １……ドライバソースプログラム、２……カーネルソー
スプログラム、３……リンケージエデイタ、４……OSオ
ブジエクトモジユール、５……リンク用ライブラリ、６
……カーネルオブジエクトモジユール、７……ドライバ
オブジエクトモジユール、８……ドライバを指定する手
段、９……ドライバフアイル。
ス解決方法の実施例を示す図、第２図は静的リンク方法
の説明図、第３図は動的リンク方法の説明図、第４図は
カーネルからドライバをコールするためのアドレス解決
方法の実施例を示す図である。 １……ドライバソースプログラム、２……カーネルソー
スプログラム、３……リンケージエデイタ、４……OSオ
ブジエクトモジユール、５……リンク用ライブラリ、６
……カーネルオブジエクトモジユール、７……ドライバ
オブジエクトモジユール、８……ドライバを指定する手
段、９……ドライバフアイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 惠 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (72)発明者 中筬 恵丈 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (72)発明者 山田 秀則 神奈川県秦野市堀山下１番地 日立コン ピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 大橋 貞夫 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株式会社日立製作所ソフトウエア工場内 (72)発明者 大地 秀生 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株式会社日立製作所ソフトウエア工場内
Claims (3)
- 【請求項１】入出力機器制御プログラムによって呼び出
されるオペレーティングシステムのカーネル内のルーチ
ンによってデータの読み出し又は書き込みが行われる領
域のアドレスを格納したテーブルを前記カーネル内に設
け、 いづれか一つの領域に対応した識別番号をパラメータと
して、前記入出力機器制御プログラムが前記オペレーテ
ィングシステムに前記領域のアドレスを要求したことに
応じて、前記カーネルが前記テーブルより前記識別番号
に対応した領域のアドレスを取り出して前記入出力機器
制御プログラムに渡し、 前記入出力機器制御プログラムは、渡された当該アドレ
スを用いて前記領域をアクセスすることを特徴とする入
出力機器制御プログラムのアドレス解決方法。 - 【請求項２】前記入出力機器制御プログラムは、１回目
のアクセスで得た領域のアドレスを用いて、同一領域へ
の２回目以降のアクセスを行うことを特徴とする特許請
求の範囲第１項の入出力機器制御プログラムのアドレス
解決方法。 - 【請求項３】前記入出力機器制御プログラムと前記カー
ネルとはそれぞれ別々にリンクエディットすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項の入出力機器制御プログ
ラムのアドレス解決方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312011A JP2569092B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 入出力機器制御プログラムのアドレス解決方法 |
| US07/280,832 US5136709A (en) | 1987-12-11 | 1988-12-07 | Method for generating an operating system by a static link-editor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312011A JP2569092B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 入出力機器制御プログラムのアドレス解決方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01154267A JPH01154267A (ja) | 1989-06-16 |
| JP2569092B2 true JP2569092B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=18024135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62312011A Expired - Fee Related JP2569092B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 入出力機器制御プログラムのアドレス解決方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5136709A (ja) |
| JP (1) | JP2569092B2 (ja) |
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