自作OSでDOOMを動かしてみた Zakki (@zakki0925224) 2025/08/09 - Kernel/VM探検隊@東京 No18 

自己紹介 ● Zakki（/dev/zakki, ざっきー） ● X: @zakki0925224 ● 自作OS, 自作CPU, FPGA etc. 低レイヤーの人 ● seccamp ‘22 ‘23 

DOOMってなに？ ● id Softwareが1993年に発売したMS-DOS向け元祖FPSゲーム ● 全3エピソードから成り、エピソード1はシェアウェア版として無料配布 ● のちに公式によってソースコードが公開される ○ https://github.com/id-Software/DOOM ● さまざまなプラットフォーム・ハードウェアに移植されまくる ○ プリンター ■ https://gigazine.net/news/20140916-canon-pixma-hacking/ ○ 医療用超音波スキャナー ■ https://gigazine.net/news/20221219-medical-ultrasound-scanner-doom/ ○ カーナビ（Android Auto） ■ https://gigazine.net/news/20230612-hyundai-doom/ ○ Windowsメモ帳、芝刈り機、大腸菌、ニンテンドーサウンドクロック Alarmo、その他多数 

自作OSで動かしたいですよね？ 少なくともよくわからんハードウェアに移植するよりかは簡単なはず… 

自作OSで動かしたい ● 自作OS ○ https://github.com/zakki0925224/myos-x86_64 ○ ブートローダーとカーネルは Rustで書いてる ○ ユーザーアプリはCまたはRust（自作libcのRust binding）で書き、スタティックな ELFバイナリをロー ドできる ○ プロセススケジューリングは未実装、カーネルタス クとユーザータスクの切り替えのみ ○ 仮想ファイルシステム、オンメモリなFAT32に対応 ○ Local APICタイマーによる時間計測 ○ キーボード・マウス入力 ○ 簡単なウィンドウマネージャー 

自作OSで動かしたい ● doomgeneric ○ https://github.com/ozkl/doomgeneric ○ 移植に特化したフォーク ○ 5つの関数を自分の環境向けに実装するだけで動く（すごい） ○ ↑をフォークした自分の実装 ■ https://github.com/zakki0925224/doom-for-myos ● libcには依存しているが、コンパイル時に自作libcとリンクするように指示すれば、 大部分のコードは書き直さなくても済む！→ 

どうやって移植するのか ● とりあえずコードを眺めると、すでに各プラットフォーム向けの実装が存在する ↑５つの関数というのはこれ 

どうやって移植するのか ● 初期化→フレーム毎のループ処理 

気合いでlibcの関数を実装する ● printfの実装つらすぎ 

DG_Init関数 ● OSにウィンドウの生成を要求する ● BGRA形式のピクセルデータの参照を渡す 

DG_GetKey / DG_DrawFrame関数 ● DG_DrawFrame ○ キー入力を受け付けてキューにためる ● DG_GetKey ○ キューにたまったキーデータを取り出し、ゲーム 内処理に渡す 

DG_GetTicksMs / DG_SleepMs関数 ● DG_TicksMs ○ OSにシステム経過時間を要求し、現在時刻を取 得する（ミリ秒単位） ● DG_SleepMs ○ 指定したミリ秒の間待機する 

SSE命令問題 ● SSE（Streaming SIMD Extensions） ○ IntelのSIMD拡張命令セットで、浮動小数点演算を高速化するために利用される ● x86_64環境において、C言語でfloat型（単精度浮動小数点）を扱うコードをコンパ イルする場合、以下のいずれかの方式にする必要がある ○ SSE命令 ■ x86_64アーキテクチャでは FPUとSSE2が必須であるため、これが一般的 ○ x87 FPU命令 ■ x86時代の古い方式 ○ softfloat ■ ハードウェア浮動小数点演算装置を使わずにソフトウェアでエミュレーションを行う ■ コンパイラは自動で書いてくれないので、自分で実装するかライブラリを使う必要がある 

SSE命令問題 ● SSE命令はデフォルトでは動かせず、コントロールレジスタでの有効化とコンテキス トスイッチ時に専用レジスタXMMを保存・復元する必要がある ● 自分の環境ではなぜかうまく動かすことができなかったため、今回はsoftfloatを試 してみた 

SSE命令問題 ● softfloatライブラリとしてberkeley-softfloat-3を利用 ○ https://github.com/ucb-bar/berkeley-softfloat-3 ● float型の変数宣言と四則演算をライブラリ経由に変更する必要がある 

実際に動かしてみた ● https://x.com/zakki0925224 /status/1859419568743252 049 ● https://x.com/zakki0925224 /status/1859466847093203 298 見せられないよ