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
0
530
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
Tweet
Share
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
A Casual Introduction to RISC-V
omasanori
0
390
わからなくて良いなら、わからなきゃだめなの?
kotaoue
1
370
進化するBits AI SREと私と組織
nulabinc
PRO
1
250
「お金で解決」が全てではない!大規模WebアプリのCI高速化 #phperkaigi
stefafafan
3
780
Agent ServerはWeb Serverではない。ADKで考えるAgentOps
akiratameto
0
120
SRE NEXT 2026 CfP レビュアーが語る聞きたくなるプロポーザルとは?
yutakawasaki0911
1
440
バクラク最古参プロダクトで重ねた技術投資を振り返る
ypresto
0
180
Cortex Code CLI と一緒に進めるAgentic Data Engineering
__allllllllez__
0
440
Postman v12 で変わる API開発ワークフロー (Postman v12 アップデート) / New API development workflow with Postman v12
yokawasa
0
140
ソフトバンク流!プラットフォームエンジニアリング実現へのアプローチ
sbtechnight
1
200
銀行の内製開発にて2つのプロダクトを1つのチームでスクラムしてみてる話
koba1210
1
150
楽しく学ぼう!ネットワーク入門
shotashiratori
1
480
Featured
See All Featured
Optimizing for Happiness
mojombo
378
71k
Effective software design: The role of men in debugging patriarchy in IT @ Voxxed Days AMS
baasie
0
260
How STYLIGHT went responsive
nonsquared
100
6k
Unlocking the hidden potential of vector embeddings in international SEO
frankvandijk
0
200
Designing for Performance
lara
611
70k
Crafting Experiences
bethany
1
89
Why Mistakes Are the Best Teachers: Turning Failure into a Pathway for Growth
auna
0
86
Fashionably flexible responsive web design (full day workshop)
malarkey
408
66k
DBのスキルで生き残る技術 - AI時代におけるテーブル設計の勘所
soudai
PRO
64
52k
The browser strikes back
jonoalderson
0
810
Leveraging Curiosity to Care for An Aging Population
cassininazir
1
200
4 Signs Your Business is Dying
shpigford
187
22k
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!