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2024年秋 中村研 WIP発表資料

2024年秋 中村研 WIP発表資料

kota-yata

January 30, 2025
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  1. 背景 2 • ⼤学⼊学時からトランスポートプロトコルに興味がある ◦ 特にQUIC • IETFに参加した際に、カーネルの知識不⾜から満⾜に議論に参加できなかった • またQUICに関する調査を進める中で低いレイヤーのコードを読む必要が⽣ま

    れ、背景知識を得る必要が⽣まれた • 今期はよりコンピュータアーキテクチャ、ネットワークアーキテクチャの理解 を深めるためにICMP Echo Request/Reply送受信(ping)に対応するプロトコ ルスタックを実装した
  2. ベースにしたOS 3 • 「1000⾏で作るOS」[1] ◦ RISC-V 32bits向け ◦ OpenSBI[2]を⽤いてQEMU[3]上で動作する ◦

    より⼤規模のOS実装も検討したが時間の制約により⼩さな実装に⽌まった • プロセス切り替え時のメモリ解放など、50⾏ほど追加機能を拡張した
  3. プロトコルスタックの実装 4 • OS上でICMP送受信の実装を⾏った ◦ 準仮想デバイス virtio-net[4]を利⽤ ◦ Ethernet/IP/ICMPとARPに対応する簡易的なプ ロトコルスタックを実装

    • 追加した実装が700⾏ほど ◦ ARP Request/Reply ◦ ICMP Echo Request/Reply リポジトリ: https://github.com/kota-yata/small-nick-os
  4. 今後の計画 8 • TCP/UDP/QUICのプロトコルスタックを設計/実装する ◦ ネットワークソケットの実装 ◦ ステートフルな通信の処理を書く • 物理NIC(e1000など)でネットワーク処理を書く

    ◦ virtioに関する実装はほとんどが共有メモリの初期化作業だった ◦ あまりNICを触っているという気持ちにならなかった ◦ 本物のNICのための処理を書いてみたい 本実装に関する今後の計画
  5. 参考⽂献 9 [1] "Operating System in 1000 Lines." Operating System

    in 1000 Lines, n.d., https://operating-system-in-1000-lines.vercel.app/ja/. [2] "RISC-V Open Source Supervisor Binary Interface (OpenSBI)." GitHub, n.d., https://github.com/riscv-software-src/opensbi. [3] QEMU Project. “QEMU - The Fast Processor Emulator.” QEMU, n.d, https://www.qemu.org. [4] Tsirkin, Michael S., and Cornelia Huck, editors. Virtual I/O Device (VIRTIO) Version 1.1. OASIS, 20 Dec. 2018, https://docs.oasis-open.org/virtio/virtio/v1.1/csprd01/virtio-v1.1-csprd01.html.