El sistema operativo de máquina ( MOS ) [2] o SO es un sistema operativo de computadora (OS) discontinuado utilizado en la gama de computadoras BBC de Acorn Computers . Incluía soporte para sonido de cuatro canales, gráficos, abstracción del sistema de archivos y entrada/salida (E/S) digital y analógica, incluido un bus de expansión en cadena . El sistema era monolítico , no reentrante y de una sola tarea .
Las versiones 0.10 a 1.20 se utilizaron en la BBC Micro , la versión 1.00 en la Electron , la versión 2 en la B+ y las versiones 3 a 5 en la serie BBC Master .
La última computadora BBC, la BBC A3000, era de 32 bits y ejecutaba RISC OS , que conservaba partes de la arquitectura Acorn MOS y compartía varias características (por ejemplo, CLI de "comandos estrella" , códigos de control de video "VDU" y modos de pantalla) con el MOS de 8 bits anterior .
Las versiones 0 a 2 del MOS tenían un tamaño de 16 KiB , estaban escritas en código de máquina 6502 y se guardaban en la memoria de solo lectura (ROM) de la placa base . El cuarto superior del espacio de direcciones de 16 bits (0xC000 a 0xFFFF) está reservado para su código ROM y espacio de E/S.
Las versiones 3 a 5 todavía estaban restringidas a un espacio de direcciones de 16 KiB, pero lograron contener más código y, por lo tanto, rutinas más complejas, en parte debido a la unidad central de procesamiento (CPU) alternativa 65C102 con su conjunto de instrucciones más denso más el uso cuidadoso de la paginación .
Las versiones originales de MOS, de la 0 a la 2, no tenían una interfaz de usuario propiamente dicha: se esperaba que las aplicaciones enviaran líneas de comandos del sistema operativo al SO en su nombre, y la ROM en lenguaje de programación BBC BASIC , con ensamblador 6502 integrado, suministrada con BBC Micro es la aplicación predeterminada utilizada para este propósito. BBC Micro se detenía con un Language?error si no había una ROM que anunciara al SO la capacidad de proporcionar una interfaz de usuario (llamadas ROM de lenguaje ). A partir de la versión 3 de MOS sí se contaba con una interfaz de línea de comandos simple , que normalmente solo se veía cuando la memoria CMOS no contenía una configuración para la ROM de lenguaje predeterminada.
Los programas de aplicación en ROM, y también algunos programas basados en casetes y discos, suelen proporcionar una línea de comandos, útil para trabajar con el almacenamiento de archivos, como por ejemplo para explorar el disco insertado en ese momento. El sistema operativo proporciona la función de entrada de línea y obedece los comandos ingresados, pero la aplicación supervisa la ejecución del símbolo del sistema .
El software basado en casetes y discos generalmente depende de la propia interfaz de usuario de BBC BASIC para cargarse, aunque es posible configurar un disquete para que arranque sin necesidad de ejecutar comandos BASIC, esto rara vez se usó en la práctica.
En BBC BASIC, los comandos del SO pueden ir precedidos de un asterisco para indicarle a BASIC que reenvíe ese comando directamente al SO. Esto llevó a que el asterisco fuera el símbolo del indicador de cualquier software que proporcionara una línea de comandos del SO; a partir de la versión 3 de MOS se utiliza oficialmente el asterisco como símbolo del indicador de comandos. Cuando se hace referencia a un comando del SO, generalmente se incluye el asterisco como parte del nombre, por ejemplo *RUN, *CAT, *SPOOLetc., aunque solo la parte después del asterisco es el comando. El asterisco se denominaba "estrella" y los comandos se denominaban "comandos de estrella". [3]
A partir de BBC BASIC 2, también se pueden emitir comandos utilizando la OSCLIpalabra clave junto con una cadena de comandos. [4] Alternativamente, la rutina OSCLI se puede invocar directamente utilizando la CALLpalabra clave después de inicializar las variables BASIC relevantes. [3]
Los comandos no reconocidos se ofrecen a cualquier ROM de servicio (extensión); las ROM de sistema de archivos a menudo verifican si un archivo en el disco coincide con ese nombre, lo mismo que hacen la mayoría de las demás interfaces de línea de comandos. Sin embargo, la llamada OSWORD del sistema operativo con acumulador = 0 ofrece a los programas una entrada de línea única (con Ctrl-U para borrar la línea y las teclas de copia del cursor habilitadas) con filtrado básico de caracteres y límite de longitud de línea.
El intérprete de línea de comandos MOS presenta una idea bastante inusual: la abreviatura de comandos. Para ahorrar tiempo de escritura, se puede utilizar un punto después de los primeros caracteres, como *L.for *LOADy *SA.for *SAVE. *RUNse abrevió a */alone. *CAT, el comando para catalogar (enumerar) un casete o disco, se puede abreviar a *..
Las ROM de terceros generalmente también admiten la abreviatura de comandos, lo que genera ambigüedad cuando dos ROM de servicio proporcionan comandos que son muy similares en nombre pero posiblemente diferentes en función. En este caso, el MOS priorizaría el comando de la ROM en la ranura de ROM con el número más alto, por ejemplo, 7 tiene prioridad sobre 6.
Algunos proveedores externos solucionarían este problema anteponiendo otras letras a sus comandos de asterisco. Por ejemplo, las ROM de Watford Electronics tendrían sus comandos de asterisco antepuestos con , Wlo que los haría únicos.
Los 16 KiB inferiores del mapa de la ROM (0x8000 a 0xBFFF) están reservados para el banco de páginas del espacio de direcciones Sideways activo . El sistema Sideways de la BBC Micro permite que una ROM a la vez, desde los zócalos de la placa base (o placas de expansión), se conmute al mapa de memoria principal. De esta manera, se puede ejecutar software desde la ROM (dejando la RAM libre de código de programa de usuario, para tener más espacio de trabajo) y el sistema operativo se puede ampliar por medio de dichas ROM. La ROM Sideways más común después de BASIC es el sistema de archivo de disco Acorn, que se utiliza para proporcionar compatibilidad con disquetes a la máquina.
Durante un reinicio, se activa cada ROM paginada y se le pregunta cuánto espacio de trabajo público y privado necesita. A cada ROM se le asigna un trozo de espacio de trabajo privado que permanece asignado en todo momento, y se pone a disposición de la ROM activa un único bloque de espacio de trabajo público, igual al tamaño de la solicitud más grande. Durante la operación, el área paginada cambia rápidamente entre ROM cuando se emiten comandos del sistema de archivos y se envían comandos no reconocidos al SO.
MOS asigna un bloque de memoria de 3,5 KiB (0x0000 a 0x0DFF) desde la parte inferior del mapa de memoria para el espacio de trabajo de la ROM del sistema operativo y del idioma:
[5] [6]
En una máquina que sólo admite casetes, 0x0E00 es el inicio de la memoria del programa de usuario. Con ROM de extensión del sistema operativo instaladas, como la ROM del sistema de archivos, se asigna más memoria por encima de este punto; las ROM DFS generalmente usan otros 2,75 KiB para almacenar en caché el catálogo de discos y administrar los búferes de acceso aleatorio. Una ROM del sistema de archivos de red (para Econet ) asigna otros 0,5 KiB además de esto. Este es un problema grave porque MOS no admite la reubicación del código de máquina, que debe ejecutarse desde la dirección en la que se ensambló, por lo que algunos programas que asumían un inicio fijo de la memoria del programa de usuario podían sobrescribir el espacio de trabajo de MOS. El problema se alivió en las versiones 3 a 5 al permitir que las ROM asignaran espacio de trabajo en un banco de RAM alternativo en 0xC000 a 0xDFFF que estaba presente en las computadoras de la serie Master, aunque las ROM antiguas podían continuar asignando bloques de memoria principal.
El sistema operativo también mantiene una tabla de vectores de todas sus llamadas, que se puede actualizar para conectar cualquier llamada del sistema operativo a la extensión del usuario. Al alterar o "conectar" estos vectores, los desarrolladores podrían sustituir sus propias rutinas por las que proporciona el MOS como predeterminadas.
El MOS permite que la salida de texto destinada a la pantalla se dirija a la impresora, o a ambas a la vez, lo que permite una compatibilidad de impresión muy simple para texto simple. La impresión de gráficos no es compatible y debe escribirse por separado.
Los gráficos y, en general, toda la salida de pantalla se maneja de una manera muy inusual. Los caracteres de control ASCII tienen casi por completo un nuevo significado en MOS: conocidos como "controladores VDU", porque la documentación los describe en relación con la declaración VDU en BBC BASIC, se interpretan como caracteres de control de video. VDU 30(es decir, ASCII 30) mueve el cursor a (0, 0), VDU 4 y 5 seleccionan si el texto debe dibujarse en el cursor de gráficos o de texto, VDU 12 limpia la pantalla y VDU 14 y 15 activan y desactivan el bloqueo de desplazamiento. Por lo tanto, al presionar Ctrl-L se limpiará la pantalla y Ctrl-N se habilitará el bloqueo de desplazamiento. VDU 2 y 3 alternan si la salida de pantalla se refleja en la impresora. La declaración VDU de BBC BASIC VDU x [, y[, z...]]es equivalente al BASIC convencional y muchos de los códigos de control (como 12 para "borrar pantalla" y 7 para "pitido") tienen las mismas funciones que en otras máquinas contemporáneas.PRINT CHR$(x) [; CHR$(y)[; CHR$(z)...]]
Muchos más caracteres de control toman parámetros: uno o más caracteres que siguen se usan únicamente por su valor de bit como parámetro y no como código de control. VDU 19 maneja la reasignación de paleta; los siguientes cinco bytes representan la entrada de paleta, el color deseado y tres bytes de reserva. VDU 31 ubica el cursor de texto en la ubicación contenida en los siguientes dos bytes. VDU 17 establece el color del texto y 18 el color de los gráficos. VDU 25 usa los siguientes cinco bytes para mover el cursor de gráficos y trazar líneas sólidas y discontinuas, puntos y triángulos rellenos, la extensión documentada de gráficos en MOS 0 y 1. El primer byte es el código de comando, seguido por las coordenadas x e y como dos pares de bytes. Otras funciones gráficas, como el relleno de línea horizontal delimitado por un color dado, estaban disponibles mediante el uso de códigos de comando no documentados o mal documentados. [ cita requerida ]
El BASIC de la BBC contenía alias para los códigos VDU de uso común (como GCOL para VDU 18 o PLOT para VDU 25). Algunas instrucciones eran equivalentes directos a los códigos VDU, como CLS para VDU 12. Algunas instrucciones eran equivalentes menos exactos, ya que incorporaban funcionalidad específica de BASIC, así como la llamada a las rutinas del sistema operativo; por ejemplo, la instrucción MODE x establecería el modo de pantalla x y ajustaría la variable de sistema BASIC HIMEM de acuerdo con la cantidad de memoria que el nuevo modo dejara disponible para BASIC, mientras que VDU 22, x establecería solo el modo de pantalla, sin alterar HIMEM. Esto permitía a un programador asignar un bloque de memoria de BASIC (por ejemplo, para cargar rutinas de código de máquina) al reducir el valor de HIMEM al comienzo de un programa, y aún así tener la libertad de cambiar los modos de pantalla sin desasignarlo como efecto secundario.
Existe un comando del sistema operativo para escribir un carácter, OSWRCH, que es responsable de todo el texto y los gráficos. Por ejemplo, para mover el cursor a (10, 15), se necesita, en ensamblador 6502 :
LDA #31: JSR OSWRCH \ mover cursor de textoLDA #10: JSR OSWRCH \ coordenada xLDA #15: JSR OSWRCH \ coordenada y
(LDA carga un valor en el acumulador; JSR es " saltar a subrutina "). En la tercera llamada del SO, el cursor se moverá. El siguiente código dibujaría una línea desde (0, 0) hasta (0, +100):
LDA #25: Comando JSR OSWRCH \ begin "PLOT" (ASCII 25)LDA #4: JSR OSWRCH \ comando k=4, o mover absolutoLDA #0: JSR OSWRCH: JSR OSWRCH: JSR OSWRCH: JSR OSWRCH \ envía (0, 0) como pares de bytes bajo y alto
LDA #25: JSR OSWRCH \ inicio de la tramaLDA #1: JSR OSWRCH \ k=1 - dibujar relativoLDA #0: JSR OSWRCH: JSR OSWRCH \ x = 0LDA #100: JSR OSWRCH \ y = 100 (byte bajo)LDA #0: JSR OSWRCH \ byte alto
BBC BASIC permite realizar lo anterior como cualquiera de las siguientes:
PVD 25 , 4 , 0 ; 0 ; 25 , 4 , 100 ; 0 ; IMPRIMIR CHR$ ( 25 ); CHR$ ( 4 ); CHR$ ( 0 ); ... etc . PARCELA 4 , 0 , 0 : PARCELA 1 , 0 , 100 MOVER 0 , 0 : DIBUJAR 0 , 100 : ¡REM solo coordenadas absolutas! OSWRCH = & FFEE : A% = 25 : LLAMAR OSWRCH : A% = 4 : LLAMAR OSWRCH : A % = 0 : LLAMAR OSWRCH ... etc. Los gráficos en Acorn MOS utilizan una resolución de gráficos virtual de 1280×1024, con posiciones de píxeles asignadas al píxel equivalente más cercano en el modo de gráficos actual. Cambiar la resolución de video no afectará la forma, el tamaño ni la posición de los gráficos dibujados, incluso con métricas de píxeles completamente diferentes en el nuevo modo, porque todo esto lo tiene en cuenta el sistema operativo.
MOS proporciona otras dos llamadas al sistema operativo que manejan la salida de texto: OSNEWLy OSASCI. OSNEWL escribe un salto de línea y un retorno de carro en el flujo de salida actual. OSASCI reenvía todos los caracteres directamente a OSWRCH excepto el retorno de carro, que activa una llamada a OSNEWL en su lugar. El código preciso para OSASCI y OSNEWL (cinco líneas del ensamblador 6502) está documentado en la Guía del usuario de BBC Micro.
MOS implementa el reconocimiento de caracteres de modo que el texto impreso en la pantalla en la fuente del sistema se puede seleccionar con las teclas de flecha e ingresar con la COPYtecla como si se estuviera escribiendo. Para activar la edición de pantalla, el usuario mueve el cursor de hardware al texto que se va a leer y el sistema operativo muestra un segundo cursor en el software en la posición original. Al presionar se copia un carácter del cursor de hardware al cursor de software y ambos avanzan, de modo que al mantener presionada la tecla se copia una sección del texto, y los cursores se envuelven alrededor de los bordes verticales de la pantalla según sea necesario. Si la pantalla se desplaza durante la edición, la posición del cursor de hardware se ajusta para seguir el texto. El usuario puede realizar cambios en el texto durante la copia y los caracteres definidos por el usuario se reconocen en los modos gráficos. La edición de pantalla finaliza cuando se presionan o , que tienen sus efectos habituales. El reconocimiento de caracteres está disponible para los usuarios en la API con una llamada para leer el carácter en la posición actual del cursor. [ cita requerida ]COPYRETURNESCAPE
La generación de sonido se lleva a cabo a través de otra llamada del sistema operativo, OSWORD, que maneja una variedad de tareas enumeradas a través de un código de tarea colocado en el acumulador. Todas las llamadas de OSWORD llevan un bloque de parámetros que se utiliza para enviar y recibir múltiples datos; la dirección de este bloque se pasa en los registros X e Y, con el byte bajo en X y el byte alto en Y. Hay cuatro canales de sonido almacenados en búfer: tres melódicos y uno basado en ruido en el chip de sonido que se encuentra en BBC Micro. Solo hay una forma de onda para los canales melódicos; los parámetros de nota admitidos son tono, duración, amplitud, selección de envolvente y varias opciones de control. Para el parámetro de amplitud, un cero o un valor negativo establece una amplitud estática, y un valor positivo selecciona una amplitud y una envolvente de tono (una variación temporal predefinida) para aplicar a la nota.
Los parámetros de control se pasaron a través del parámetro de canal e incluyen vaciado (el buffer se borra y el canal se silencia antes de que se reproduzca la nota), conteo de sincronización (tan pronto como se recibe el mismo conteo de sincronización para esa cantidad de canales, todas las notas sincronizadas se reproducen juntas) y control sobre la actualización del sistema de voz cuando esté equipado.
OSWORD maneja muchas otras funciones además del sonido, muchas de las cuales no tienen soporte directo en BASIC. Se puede acceder a ellas desde BASIC configurando el bloque de parámetros, cargando su dirección en X% e Y% y el código de tarea en A%, y luego llamando a la rutina.
El BBC Micro tenía soporte para un segundo procesador conectado a través del Tube , lo que permitía acceso directo al bus del sistema. El código del controlador para la interfaz del Tube no se almacena en el MOS, sino que normalmente lo proporciona una ROM de servicio externa.
El sistema operativo tiene llamadas para manejar la lectura y escritura en todas las E/S (puertos y memoria de pantalla) y la documentación de Acorn recomienda encarecidamente a los programadores que las utilicen. La razón de esto es que cuando se instala un segundo procesador, el software de usuario se ejecuta desde el mapa de memoria separado en el lado más alejado del bus del procesador Tube, y el acceso directo a los registros de E/S mapeados en memoria y la memoria de video es imposible. Sin embargo, por el bien del rendimiento, muchas aplicaciones, incluidos muchos juegos, escriben directamente en el espacio de direcciones principal para E/S y, por lo tanto, se bloquean o muestran una pantalla en blanco si se conecta un segundo procesador 6502. Una de esas áreas críticas para el rendimiento es el soporte de sprites : el hardware BBC Micro no admite sprites y los juegos deben implementar sprites en el software. En la práctica, el uso generalizado del acceso directo en lugar de las llamadas del sistema operativo rara vez causó problemas. Las unidades de segundo procesador eran caras y se escribió muy poco software para hacer uso de ellas, por lo que pocas personas las compraron, y quienes las tenían podían simplemente apagarlas o desconectar el cable si surgiera un problema.
El MOS contiene dos sistemas de archivos integrados: casete y ROM. Son bastante similares (pruebe *ROM, *OPT 1 2, *CATcon una ROM adecuada instalada) y comparten una gran cantidad de código. Presentan un mecanismo de protección de copia rudimentario donde un archivo con un determinado indicador establecido no se puede cargar excepto para ejecutarlo. [7] (Antes del lanzamiento por parte de Amstrad de una grabadora de casete doble para el mercado masivo en 1987, [8] la mayoría de los usuarios domésticos no tenían instalaciones para copiar casetes sin cargar los archivos en la computadora para volver a guardarlos). El Sistema avanzado de archivos de discos (ADFS), instalado como estándar en la serie Master, tiene un mecanismo similar. [9]
Versiones para la familia BBC Micro , comenzando con la 0.10 y terminando con la 1.20. El Electron se envió con la versión 1.00 a pesar de haber sido lanzado después de la versión 1.20 del BBC Micro, porque fue el primer lanzamiento de una ROM para el Electron. El número de versión MOS no fue pensado como una definición de API: la ROM Electron no estaba "basada" en la versión 1.0 de la ROM BBC Micro en ningún sentido.
Esta versión es para el BBC Modelo B+, esencialmente igual que MOS 1.20 excepto con el agregado de soporte para la RAM lateral y de sombra presente en el B+.
Los MOS 3 a MOS 5 se envían con los sistemas BBC Master Series , en los modelos Master 128, Master ET y Master Compact respectivamente.
La versión inicial de MOS 3 amplió las funciones proporcionadas en MOS 2 en el B+ para admitir hardware adicional, proporcionar una función de línea de comandos y ampliar el código del controlador VDU con capacidades mejoradas de trazado de gráficos. Se hicieron públicas dos versiones notables: la versión 3.20, que es la más común, y la versión 3.50 (aunque tenía más funciones y correcciones de errores [10], no era 100% compatible con algunas aplicaciones de software populares [11], por lo que se ofreció solo como una actualización opcional).
MOS 4 fue una versión reducida de MOS 3, pensada para el Master ET, que tenía dimensiones similares a las de un juego similar, y en la que se solucionaron algunos errores menores.
MOS 5 se envió con el Master Compact y fue muy modificado: se eliminaron o modificaron en gran medida algunas funciones.
Con la excepción de MOS 3.50, donde se recuperó el espacio para más código, el área normalmente oculta por las ubicaciones de memoria de entrada/salida (los 768 bytes desde 0xFC00 hasta 0xFEFF inclusive) en la ROM MOS contenía una lista de nombres de contribuyentes al sistema. Esto se podía recuperar extrayendo la ROM y leyendo su contenido en un programador EPROM . Aquellos que no tenían un dispositivo de este tipo podían acceder a la ROM en un Master configurando un bit de prueba de un registro de control de acceso y luego usando un programa de código de máquina para copiar la ROM directamente a la memoria de pantalla en modo texto. [12]
El texto completo de la cadena de créditos ASCII en MOS 1.20 es el siguiente; no se dejan espacios después de las comas para ahorrar memoria:
(C) 1981 Acorn Computers Ltd.Thanks are due to the following contributors to the development of the BBC Computer (among others too numerous to mention):- David Allen,Bob Austin,Ram Banerjee,Paul Bond,Allen Boothroyd,Cambridge,Cleartone,John Coll,John Cox,Andy Cripps,Chris Curry,6502 designers,Jeremy Dion,Tim Dobson,Joe Dunn,Paul Farrell,Ferranti,Steve Furber,Jon Gibbons,Andrew Gordon,Lawrence Hardwick,Dylan Harris,Hermann Hauser,Hitachi,Andy Hopper,ICL,Martin Jackson,Brian Jones,Chris Jordan,David King,David Kitson,Paul Kriwaczek,Computer Laboratory,Peter Miller,Arthur Norman,Glyn Phillips,Mike Prees,John Radcliffe,Wilberforce Road,Peter Robinson,Richard Russell,Kim Spence-Jones,Graham Tebby,Jon Thackray,Chris Turner,Adrian Warner,Roger Wilson,Alan Wright.
En entrevistas de 1993 y 2001, el cofundador de Acorn, Hermann Hauser, contó que Bill Gates de Microsoft había intentado vender MS-DOS a Acorn, pero Hauser consideró que adoptar MS-DOS habría sido un "paso retrógrado" en comparación con conservar el sistema de Acorn. [13] [14]
corrige errores en el MOS original, como el infame error CLOSE #0 en el DFS... ADFS se ha acelerado por un factor de al menos dos... Las utilidades de formato, verificación y copia de seguridad ahora están incluidas en la ROM... aumenta la velocidad en programas que realizan muchos cálculos de punto flotante... permite ingresar caracteres internacionales desde el teclado... Acorn ha decidido no incluir la ROM alternativa como estándar en los nuevos Masters. La razón, dicen, es que si bien la nueva ROM es altamente compatible, habrá algunos programas existentes que no funcionarán con ella. En particular, el nuevo manejo de claves de 8 bits puede confundir a algunos programas, y cualquier programa que acceda directamente a rutinas dentro de la ROM casi con certeza fallará. Considero que Acorn ha tomado una decisión inteligente, considerando la cantidad de software ya disponible para el Master, pero no creo que deba desanimarse por la incompatibilidad: en la práctica, la mayoría de los programas funcionarán.
*FX225,2 destaca otra área problemática... debido a que la acción de este comando ahora ha cambiado de la documentada originalmente, dichos programas ya no funcionan.
Al establecer el bit 6 del registro de control de acceso ACCON (&FE34), se seleccionará esta parte de la ROM y se podrán leer los nombres... En la página F.2-3 del Manual de referencia principal (parte 1), donde a cada bit de ACCON se le asigna un nombre independiente, el bit 6 se denomina TST