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
540
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
1.2k
LLMでバイナリ解析支援
retrage
0
160
GitHub ActionsでDevSecOpsごっこ
retrage
0
38
Practical Rust (Hypervisor) Firmware
retrage
3
1.6k
Bypassing UEFI Secure Boot with Thin-Hypervisor
retrage
0
1.1k
Porting Linux to Nabla Containers
retrage
0
1.1k
Network Boot from Bell Labs
retrage
2
1.5k
LLVM Backend Development for EFI Byte Code
retrage
2
910
EFI Byte Code Virtual Machine for Fun and Profit
retrage
2
2k
Other Decks in Technology
See All in Technology
人間性を捧げる生成AI時代の技術選定
yo4raw
1
670
激動の一年を通じて見えてきた「技術でリードする」ということ
ktr_0731
8
7.6k
Kaigi Effect 2025 #rubykaigi2025_after
sue445
0
160
Part2 GitHub Copilotってなんだろう
tomokusaba
2
840
Previewでもここまで追える! Azure AI Foundryで始めるLLMトレース
tomodo_ysys
2
720
経済メディア編集部の実務に小さく刺さるAI / small-ai-with-editorial
nkzn
2
430
ペアーズにおける評価ドリブンな AI Agent 開発のご紹介
fukubaka0825
9
2.7k
newmo の創業を支える Software Architecture と Platform Engineering
110y
5
550
クラウドネイティブ環境の脅威モデリング
kyohmizu
2
430
AIエージェントのオブザーバビリティについて
yunosukey
0
290
Part1 GitHubってなんだろう?その2
tomokusaba
2
800
Datadog のトライアルを成功に導く技術 / Techniques for a successful Datadog trial
nulabinc
PRO
0
160
Featured
See All Featured
Chrome DevTools: State of the Union 2024 - Debugging React & Beyond
addyosmani
5
610
Bash Introduction
62gerente
613
210k
CoffeeScript is Beautiful & I Never Want to Write Plain JavaScript Again
sstephenson
160
15k
How STYLIGHT went responsive
nonsquared
100
5.5k
The Language of Interfaces
destraynor
158
25k
I Don’t Have Time: Getting Over the Fear to Launch Your Podcast
jcasabona
32
2.3k
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
68
11k
StorybookのUI Testing Handbookを読んだ
zakiyama
30
5.7k
YesSQL, Process and Tooling at Scale
rocio
172
14k
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
227
22k
How to Create Impact in a Changing Tech Landscape [PerfNow 2023]
tammyeverts
52
2.5k
Principles of Awesome APIs and How to Build Them.
keavy
126
17k
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 */