Upgrade to PRO for Only $50/Year—Limited-Time Offer! 🔥
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
610
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
svc-hook: hooking system calls on ARM64 by binary rewriting
retrage
1
27
Exploring x86 MSR Space
retrage
0
1.4k
LLMでバイナリ解析支援
retrage
0
190
GitHub ActionsでDevSecOpsごっこ
retrage
0
62
Practical Rust (Hypervisor) Firmware
retrage
3
1.7k
Bypassing UEFI Secure Boot with Thin-Hypervisor
retrage
0
1.2k
Porting Linux to Nabla Containers
retrage
0
1.2k
Network Boot from Bell Labs
retrage
2
1.7k
LLVM Backend Development for EFI Byte Code
retrage
2
1k
Other Decks in Technology
See All in Technology
ハッカソンから社内プロダクトへ AIエージェント「ko☆shi」開発で学んだ4つの重要要素
sonoda_mj
6
1.6k
AIBuildersDay_track_A_iidaxs
iidaxs
4
1.3k
AWS re:Invent 2025~初参加の成果と学び~
kubomasataka
0
190
アプリにAIを正しく組み込むための アーキテクチャ── 国産LLMの現実と実践
kohju
0
220
Oracle Database@Google Cloud:サービス概要のご紹介
oracle4engineer
PRO
1
760
【開発を止めるな】機能追加と並行して進めるアーキテクチャ改善/Keep Shipping: Architecture Improvements Without Pausing Dev
bitkey
PRO
1
130
Next.js 16の新機能 Cache Components について
sutetotanuki
0
170
Lookerで実現するセキュアな外部データ提供
zozotech
PRO
0
200
NIKKEI Tech Talk #41: セキュア・バイ・デザインからクラウド管理を考える
sekido
PRO
0
210
たまに起きる外部サービスの障害に備えたり備えなかったりする話
egmc
0
410
Building Serverless AI Memory with Mastra × AWS
vvatanabe
0
500
[2025-12-12]あの日僕が見た胡蝶の夢 〜人の夢は終わらねェ AIによるパフォーマンスチューニングのすゝめ〜
tosite
0
170
Featured
See All Featured
Impact Scores and Hybrid Strategies: The future of link building
tamaranovitovic
0
170
Building Better People: How to give real-time feedback that sticks.
wjessup
370
20k
Connecting the Dots Between Site Speed, User Experience & Your Business [WebExpo 2025]
tammyeverts
10
750
SEO in 2025: How to Prepare for the Future of Search
ipullrank
3
3.3k
Technical Leadership for Architectural Decision Making
baasie
0
180
Money Talks: Using Revenue to Get Sh*t Done
nikkihalliwell
0
120
<Decoding/> the Language of Devs - We Love SEO 2024
nikkihalliwell
0
100
Agile Leadership in an Agile Organization
kimpetersen
PRO
0
55
RailsConf & Balkan Ruby 2019: The Past, Present, and Future of Rails at GitHub
eileencodes
141
34k
Context Engineering - Making Every Token Count
addyosmani
9
550
16th Malabo Montpellier Forum Presentation
akademiya2063
PRO
0
29
Taking LLMs out of the black box: A practical guide to human-in-the-loop distillation
inesmontani
PRO
3
2k
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 */