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
Unikernelで始める自作OS/OS Development with Unikernel
Search
Akira Moroo
October 06, 2019
Technology
1
580
Unikernelで始める自作OS/OS Development with Unikernel
Unikernelの設計/実装を使って自作OSができるのではないかという話です.
Akira Moroo
October 06, 2019
Tweet
Share
More Decks by Akira Moroo
See All by Akira Moroo
Exploring x86 MSR Space
retrage
0
1.3k
LLMでバイナリ解析支援
retrage
0
180
GitHub ActionsでDevSecOpsごっこ
retrage
0
48
Practical Rust (Hypervisor) Firmware
retrage
3
1.7k
Bypassing UEFI Secure Boot with Thin-Hypervisor
retrage
0
1.1k
Porting Linux to Nabla Containers
retrage
0
1.2k
Network Boot from Bell Labs
retrage
2
1.6k
LLVM Backend Development for EFI Byte Code
retrage
2
990
EFI Byte Code Virtual Machine for Fun and Profit
retrage
2
2.1k
Other Decks in Technology
See All in Technology
激動の時代を爆速リチーミングで乗り越えろ
sansantech
PRO
1
120
OCIjp_Oracle AI World_Recap
shinpy
1
180
OTEPsで知るOpenTelemetryの未来 / Observability Conference Tokyo 2025
arthur1
0
260
ゼロコード計装導入後のカスタム計装でさらに可観測性を高めよう
sansantech
PRO
1
460
NLPコロキウム20251022_超効率化への挑戦: LLM 1bit量子化のロードマップ
yumaichikawa
3
510
オブザーバビリティと育てた ID管理・認証認可基盤の歩み / The Journey of an ID Management, Authentication, and Authorization Platform Nurtured with Observability
kaminashi
1
740
Amazon Athena で JSON・Parquet・Iceberg のデータを検索し、性能を比較してみた
shigeruoda
1
130
スタートアップの現場で実践しているテストマネジメント #jasst_kyushu
makky_tyuyan
0
130
個人でデジタル庁の デザインシステムをVue.jsで 作っている話
nishiharatsubasa
3
5.1k
事業開発におけるDify活用事例
kentarofujii
5
1.5k
20251029_Cursor Meetup Tokyo #02_MK_「あなたのAI、私のシェル」 - プロンプトインジェクションによるエージェントのハイジャック
mk0721
PRO
0
260
FinOps について (ちょっと) 本気出して考えてみた
skmkzyk
0
220
Featured
See All Featured
Save Time (by Creating Custom Rails Generators)
garrettdimon
PRO
32
1.7k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
30
2.9k
Building Adaptive Systems
keathley
44
2.8k
Mobile First: as difficult as doing things right
swwweet
225
10k
Thoughts on Productivity
jonyablonski
70
4.9k
The Invisible Side of Design
smashingmag
302
51k
What's in a price? How to price your products and services
michaelherold
246
12k
Evolution of real-time – Irina Nazarova, EuRuKo, 2024
irinanazarova
9
1k
Become a Pro
speakerdeck
PRO
29
5.6k
StorybookのUI Testing Handbookを読んだ
zakiyama
31
6.2k
Building Applications with DynamoDB
mza
96
6.7k
It's Worth the Effort
3n
187
28k
Transcript
Unikernelで 始める⾃作OS October 6, 2019 第17回 ⾃作OSもくもく会 @retrage
Q: なぜOS⾃作? 1
A: 楽しいから 2
A: 学習のため • こういう⼈もいるはず • コンピュータアーキテクチャやOSを知る • 書籍や資料を読んだり • 既存OSの実装を読んだり
• 実際に⼿を動かしてみることで理解が深まる 3
学習のためのOS⾃作 • 1. ゼロから全部実装 • 全てを⾃分で実装したコードで制御できる • 関⼼のある部分の実装にたどり着くまでが⼤変 • 2.
既存OSの改造 • 関⼼のある部分の実装にすぐ着⼿できる • 既存OSの実装を理解している必要がある • Linuxのような⼤規模なOSの場合かなり⼤変 4
OS⾃作の障壁 • x86プラットフォームは⽐較的複雑 • 歴史的経緯による • 煩雑な起動プロセス • 多種多様なデバイスへの対応 •
学習⽤途であれば仮想環境で⼗分では? • デバイス: virtio, シリアルコンソール • OSの起動: -kernel os.img • => Unikernelが使えそう 5
Unikernel: 概要 • OSの形態の1つ (Library OS) • 仮想環境で動作す ることを前提 •
空間の分離なし • シングルプロセス • ハイパーバイザで 隔離性を担保 • 実装は多数 6
Unikernel: ⾃作OSの観点 • 簡易化したOSとみなせる • 1. ゼロからの実装: • マルチプロセスの実装が不要 •
実装すべきデバイスドライバは少数 • 2. 既存OSの改造: • コード量が⽐較的少ない • 例: Unikraft 108,523⾏ 7
Unikernels as Processes • Unikernelをホスト上のプロセスとして動かす • 隔離はOS上のプロセスで⼗分 • Unikernelに対する制約 •
システムコールを直接発⾏できない 8
ハイパーコール 9
Unikernels as Processes: ⾃作OSの観点 • 抽象化されたデバイス • デバイスドライバを書く必要がない • ハイパーコールを発⾏するだけで利⽤可能
• デバッグが⽐較的容易 • ただのユーザ空間のプロセスのため • エミュレータも不要 • => ⾼レイヤーな部分を作るのに最適 10
課題点 • 学習を⽬的に設計実装されていない • コードが不親切だったり • コードの説明がなかったり • 汎⽤OSでは必須な機能の実装がない •
マルチタスク • ユーザ空間とカーネル空間の分離 • =>どこに興味があるかに依存 11
実例 12
Unikraft 13
Linux Kernel Library 14 • vanillaなLinux Kernelがユーザ空 間で動作 • ホスト固有の
コードは綺麗に 分離 • mutex/semaphore /thread/block rw etc. • arch/lkl
LKL on Unikraft 15 uk-host.o lkl.o LKL App unikraft_linuxu_x86_64 liblkl
LK mutex.o thread.o timer.o
LKL on Unikraftデモ 16 $ ./build/boot_linuxu-x86_64 Welcome to _ __
_____ __ _____ (_) /__ _______ _/ _/ /_ / // / _ \/ / '_// __/ _ `/ _/ __/ \_,_/_//_/_/_/\_\/_/ \_,_/_/ \__/ Titan 0.2~51691ea /* snip */ [ 0.000000] Linux version 4.17.0+ (
[email protected]
) (gcc version 8.1.1 20180712 (Red Hat 8.1.1-5) (GCC)) #1 Thu Jan 10 14:04:16 JST 2019 /* snip */ [ 0.000000] This architecture does not have kernel memory protection. lkl_start_kernel(&lkl_host_ops, "mem=16M loglevel=8") = 0 /* snip */