$30 off During Our Annual Pro Sale. View Details »
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
VTb
August 21, 2018
Technology
0
520
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
320
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
5.9k
Hello_UEFI_で学ぶC言語ポインタ.pdf
pibvt
0
170
Other Decks in Technology
See All in Technology
[JAWS-UG 横浜支部 #91]DevOps Agent vs CloudWatch Investigations -比較と実践-
sh_fk2
2
250
Rubyで楽して タスクを書きたい!
ahogappa
0
110
グレートファイアウォールを自宅に建てよう
ctes091x
0
150
Snowflakeでデータ基盤を もう一度作り直すなら / rebuilding-data-platform-with-snowflake
pei0804
4
1.4k
[CMU-DB-2025FALL] Apache Fluss - A Streaming Storage for Real-Time Lakehouse
jark
0
120
打 造 A I 驅 動 的 G i t H u b ⾃ 動 化 ⼯ 作 流 程
appleboy
0
290
手動から自動へ、そしてその先へ
moritamasami
0
300
意外とあった SQL Server 関連アップデート + Database Savings Plans
stknohg
PRO
0
310
LLM-Readyなデータ基盤を高速に構築するためのアジャイルデータモデリングの実例
kashira
0
240
新 Security HubがついにGA!仕組みや料金を深堀り #AWSreInvent #regrowth / AWS Security Hub Advanced GA
masahirokawahara
1
1.9k
[デモです] NotebookLM で作ったスライドの例
kongmingstrap
0
140
Power of Kiro : あなたの㌔はパワステ搭載ですか?
r3_yamauchi
PRO
0
110
Featured
See All Featured
Building Adaptive Systems
keathley
44
2.9k
Connecting the Dots Between Site Speed, User Experience & Your Business [WebExpo 2025]
tammyeverts
10
720
YesSQL, Process and Tooling at Scale
rocio
174
15k
ピンチをチャンスに:未来をつくるプロダクトロードマップ #pmconf2020
aki_iinuma
128
54k
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
72
12k
The MySQL Ecosystem @ GitHub 2015
samlambert
251
13k
[RailsConf 2023 Opening Keynote] The Magic of Rails
eileencodes
31
9.8k
Designing for humans not robots
tammielis
254
26k
The Language of Interfaces
destraynor
162
25k
Designing Dashboards & Data Visualisations in Web Apps
destraynor
231
54k
Design and Strategy: How to Deal with People Who Don’t "Get" Design
morganepeng
132
19k
Designing Experiences People Love
moore
143
24k
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!