Il Kernel di PandOS

in questa fase ci siamo occupati dell’implementazione della fase 3 del sistema operativo, il kernel minimale.

il kernel:

• svolge l’avvio del sistema operativo, inizializzando le strutture dati necessarie e caricando il primo processo nella coda dei processi a bassa priorità
• si occupa di gestire Eccezioni (Interrupt, TLB, Traps e Syscalls)
• si occupa di organizzare i processi

Scelte implementative

il nostro kernel si suddivide in un file main che si occupa dell’inizializzazione del sistema e di diverse librerie, tra cui:

• exceptionHandler
  • si occupa semplicemente di leggere il codice dell’eccezione e richiamare l’Handler appropriato per gestirla
  • inoltre dopo la gestione, effettua un controllo per vedere se è necessario richiamare lo scheduler in caso di necessità (come una syscall bloccante)
• interruptHandler
  • si occupa di richiamare la funzione di gestione appropriata alla causa dell’interrupt
  • contiene le funzione di gestione dei vari interrupt
• misc
  • contiene le variabili globali (richiamate come esterne negli altri file) e alcune funzioni ausiliarie
  • tra le variabili globali ausiliarie che abbiamo definito abbiamo
    • isScheduleNeeded, che si occupa di tenere traccia della richiesta o meno dello scheduler
    • exception_time e time_slice, due variabili dedicate alla gestione del tempo di utilizzo salvato nei processi
    • chain, un array di processi usato per cercare un processo, bloccato o meno
  • i processi ausiliari presenti qui sono invece più esplicativi
    • copyState copia lo stato del procesore memorizzato da una struttura dati ad un’altra
    • insertPcb e removePcb si occupano invece della gestione della chain sopra mensionata
• scheduler
  • un semplice scheduler con politica FIFO a duplice coda, una con priorità bassa e una con priorità alta
  • si occupa anche di gestire un caso specifico della syscall yield
• syscall
  • contiene le funzioni per la gestione delle syscall
  • l’handler per reindirizzare il processo alla corretta syscall
  • la funzione passUpOrDie

Difficoltà implementative

nel nostro caso le difficoltà sono state sia interne che esterne, ci sono state diverse difficoltà nell’interpretare la documentazione e sviluppare tutto correttamente

nel dettaglio due funzioni delle syscall sono risultate particolarmente difficili da comprendere, la doIO e la getCPUTime

invece, la parte dell’interrupt handler problematica è stata quella dedicata alla gestione dei terminali dato il suo stretto collegamento con la doIO, che ha reso particolarmente difficile trovare l’errore nel codice.