# 応用編 第2章: ユーザー／カーネルモードと SVC

特権レベルを分離し、SVC（Supervisor Call。ユーザーのコードから OS の機能を呼ぶための命令）でシステムコール（ユーザーのコードが OS に仕事を頼む入口）を生やします。

## サンプルコード

- ディレクトリ: `docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall`
- ビルドと書き込み:

```bash
uv run pio run -d adv2_syscall -t upload
uv run pio device monitor -b 115200
```

コードを見る: [docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall](https://github.com/iory/learning-os-from-arduino/tree/main/docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall)


## ソースコード

この章のスケッチです。ファイル名をクリックすると開きます。コードは原稿リポジトリから自動で同期されているので、ここに出ているものが常に最新です。

:::{dropdown} `src/main.cpp` — 94 行
:icon: code

[GitHub で開く](https://github.com/iory/learning-os-from-arduino/blob/main/docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall/src/main.cpp)

```{literalinclude} ../../../../code/adv2_syscall/src/main.cpp
:language: cpp
:linenos:
```

:::

:::{dropdown} `include/os_kernel.h` — 74 行
:icon: code

[GitHub で開く](https://github.com/iory/learning-os-from-arduino/blob/main/docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall/include/os_kernel.h)

```{literalinclude} ../../../../code/adv2_syscall/include/os_kernel.h
:language: cpp
:linenos:
```

:::

:::{dropdown} `include/os_syscall.h` — 33 行
:icon: code

[GitHub で開く](https://github.com/iory/learning-os-from-arduino/blob/main/docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall/include/os_syscall.h)

```{literalinclude} ../../../../code/adv2_syscall/include/os_syscall.h
:language: cpp
:linenos:
```

:::

:::{dropdown} `include/os_syscall_user.h` — 38 行
:icon: code

[GitHub で開く](https://github.com/iory/learning-os-from-arduino/blob/main/docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall/include/os_syscall_user.h)

```{literalinclude} ../../../../code/adv2_syscall/include/os_syscall_user.h
:language: cpp
:linenos:
```

:::

:::{dropdown} `src/os_kernel.cpp` — 231 行
:icon: code

[GitHub で開く](https://github.com/iory/learning-os-from-arduino/blob/main/docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall/src/os_kernel.cpp)

```{literalinclude} ../../../../code/adv2_syscall/src/os_kernel.cpp
:language: cpp
:linenos:
```

:::

:::{dropdown} `src/os_svc.cpp` — 95 行
:icon: code

[GitHub で開く](https://github.com/iory/learning-os-from-arduino/blob/main/docs/os-on-arduino/code/adv2_syscall/src/os_svc.cpp)

```{literalinclude} ../../../../code/adv2_syscall/src/os_svc.cpp
:language: cpp
:linenos:
```

:::


## 実機での出力

Arduino UNO R4 WiFi の実機で実際に取得した出力です（macOS / Windows の
両方で同じ結果を確認しています）。手元の出力と見比べてください。

出力はすべて `svc` 経由（`sys_putchar`）で出ています。

```{figure} ../_static/adv2_svc.gif
:name: fig-adv2-svc
:width: 100%

`[A]` と `[B]` が交互に出続けるところ。1 文字ずつ `svc` を通って
出ています。冒頭の `[probe]` はモニタを開く前に流れ終わっています
```

```text
[probe] svc #99 -> -1  (-1 なら ENOSYS 相当が返っている)
[A] pid=1
[B] count=2
[A] pid=1
[B] count=3
[A] pid=1
[A] pid=1
[B] count=4
[A] pid=1
[B] count=5
...
```

1 行目の ENOSYS（Linux で「そのシステムコールは無い」を表すエラー番号）は、未定義の SVC 番号を呼ぶとそれに相当する -1 が返ることを確かめています。

## つまずきやすいポイント

（読者からの質問に応じて随時追記します。質問は
[GitHub Issues](https://github.com/iory/build-your-own-arduino-rtos/issues)
へどうぞ）