Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
64bit UEFIからxv6を起動してみた
Search
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
VTb
August 21, 2018
Technology
540
0
Share
64bit UEFIからxv6を起動してみた
セキュリティキャンプ2018 システムプログラミングトラック OS開発ゼミ フルスクラッチOSに参加したときの成果発表スライドです。
VTb
August 21, 2018
More Decks by VTb
See All by VTb
VSP専用プロセッサ設計と実行エンジンIyokanについて
pibvt
0
340
MR1を支えた Ethernet&ROS システム
pibvt
3
1.3k
3日間で作る フルスクラッチHTTPサーバー on STM32F767 Nucleo
pibvt
14
6k
Hello_UEFI_で学ぶC言語ポインタ.pdf
pibvt
0
190
Other Decks in Technology
See All in Technology
Terragrunt x Snowflake + dbt で作るマルチテナントなデータ基盤構築プラットフォーム
gak_t12
0
460
Gaussian Splattingの実用化 - 映像制作への展開
gpuunite_official
0
200
freeeで運用しているAIQAについて
qatonchan
1
640
Sansan Engineering Unit 紹介資料
sansan33
PRO
1
4.5k
SpeechTranscriber + AIによる文字起こし機能
kazuki1220
0
110
開発サイクルのボーダーレス化に伴う組織変革から学んだこと / Organizational Transformation Amid the Borderless Development Cycle
mii3king
0
230
React Compiler導入から21ヶ月、いま始めるならこうやる
astatsuya
2
260
How to learn AWS Well-Architected with AWS BuilderCards: Security Edition
coosuke
PRO
0
150
インプロセスQAのための要因から捉えるプロジェクトリスクマネジメントnano #1 開発リソース効率状態への対処 #jasstnano
barus_qa
0
180
最新技術を"今は選ばない"という技術選定
leveragestech
PRO
0
230
AWSアップデートから考える継続的な運用改善
toru_kubota
2
300
AWS WAFの運用を地道に改善し、自社で運用可能にするプラクティス
andpad
1
480
Featured
See All Featured
It's Worth the Effort
3n
188
29k
Agile Actions for Facilitating Distributed Teams - ADO2019
mkilby
0
190
KATA
mclloyd
PRO
35
15k
Conquering PDFs: document understanding beyond plain text
inesmontani
PRO
4
2.7k
For a Future-Friendly Web
brad_frost
183
10k
Scaling GitHub
holman
464
140k
Why Mistakes Are the Best Teachers: Turning Failure into a Pathway for Growth
auna
0
140
The Success of Rails: Ensuring Growth for the Next 100 Years
eileencodes
47
8.1k
Utilizing Notion as your number one productivity tool
mfonobong
4
300
Ruling the World: When Life Gets Gamed
codingconduct
0
230
Building the Perfect Custom Keyboard
takai
2
760
The #1 spot is gone: here's how to win anyway
tamaranovitovic
2
1k
Transcript
64bit UEFIからxv6を起動してみた YⅠ OS開発ゼミ フルスクラッチOS @PiBVT
xv6とは? UNIX V6をMITがx86向けに再実装したもの コンパクト(約1万行) x86で BIOSから起動できる マルチコア対応などの改良有
なぜUEFI? BIOSは2020年までに互換機能が削除される →2020年以降もxv6を実機で動かしたい。 →xv6を64bit UEFIから起動できた人はいない(当社調べ) →何か楽しそう
起動するまでの壁 1.64bitのプロセッサで32bitのバイナリを実行する →32bitバイナリのOSを実行するためにCPUのモードを変更する →バイナリの64bit対応は必要ないため、少しの変更で動かすことが出来る 2.BIOSに依存した部分をUEFI用に書き換える →CPUの情報を取得する部分がBIOS依存のため、UEFI対応にする
x86-64のCPUモード x86-64には大別して以下のモードがある。 ・Real mode (16bit) ・Protected mode (16/32bit) ・Long mode
(64bit) UEFI起動時にCPUはLong modeであるため、 Long mode → Protected mode の移行をして32bitカーネルを実行する。
CPUモードの変更 たった6ステップでモード変更が出来る! Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual
V3より
が、なぜかpagingが有効化できない Legacy paged-protected modeでないといけない。 →ん? QEMUで確認するとPAEのフラグが立っている。 →PAEを無効化すると動いた。 仕様書はしっかりと読もう! (1週間以上溶かしました。)
モード移行後、カーネルの初期化関数が走り始める! が...
mpinit()がBIOS依存 mpinit()は各プロセッサのLAPICやIOAPIC等の情報を取得する関数 →BIOSが作成するMP Floating Pointer Structureを利用。 MP構造体はプロセッサの情報やAPIC関連の情報を持つ。 →UEFIにはそんなものない。 詰み?
UEFI用にmpinit_uefi()を実装しました。
UEFIにはMP構造体に相当するものとして MADT(Multiple APIC Description Table)がある。 UEFI側でMADTのアドレスを取得 →mpinit_uefi()内でMADTのアドレスからLAPICやIOAPICの情報を取得 →mpinit()のUEFI版移植完成。
壁を乗り越え、シェルが起動
UEFIからxv6が起動した ・IDEやディスプレイのドライバが動かないが、ほとんどの機能は動いた。 ・シリアルポート経由で表示できる。 ・lsやmkdir,echoなどのコマンドが動く。 今後の目標 ・フレームバッファを利用してディスプレイ上で表示できるようにしたい。 ・NICのデバドラとTCP/IPのプロトコルスタック作って通信したい。
経験してみて分かったこと ・既存のOSを改造することには、新しいものを作る場合とは違う難しさがある。 ・まずは、Intel SDMやUEFIの仕様書を読もう。話はそれから。 ・QEMU monitor等でレジスタ・メモリーの様子を観察すれば問題の原因をつかめる ・段階的に初期化関数が動くようになるのは快感 ・地獄のデバッグ作業を乗り越えシェルが起動したときの感動は言葉にできない 自作OSは楽しい!