AHCIに対応したい

Transcript

1. AHCIに対応したい 自 作 OS も く も く 会 オ

   ン ラ イ ン by @totsugeki_tai 2020.5.10

2. 自己紹介 2/28 自己紹介

3. 自己紹介 自己紹介 3/28 ハンドルネーム：突撃隊 所属：筑波大学情報科学類 3 年 サイボウズ・ラボユース 第 9

   期 最近はファイルシステムとか

4. 私の自作OSの紹介 自己紹介 4/28 ここで公開しています https://github.com/Totsugekitai/minOSv2 最近は feature-ext2 ブランチにいます

5. AHCI に対応したい 5/28 AHCI に対応したい

6. 自作OSでも二次記憶を読み書き AHCI に対応したい 6/28 したいですよね？ 今回は AHCI で SATA デバイスを読み書きして

   みました

7. AHCIって何ですか？ AHCI に対応したい 7/28 Advanced Host Controller Interface SATA コントローラの仕様の一つ

   SATA をいい感じに操作するデバイス 仕様はいい感じではない

8. 仕様書は意外とコンパクト AHCI に対応したい 8/28 137 ページ 意外と少ない サッとできそう！ 落とし穴がたくさんあった

9. 落とし穴紹介 9/28 落とし穴紹介

10. サンプルコードが役に立たない 落とし穴紹介 10/28 ネット上に転がっているサンプルが動かない まともに初期化をしていないようである みんなどうやって動かしているのん…？

11. 非直感的な操作方法 落とし穴紹介 11/28 ややこしい操作がある 1 を書き込んでその値がデバ イスによって 0 にリセットさ れるのを待つ、とか

    データ構造も数珠つなぎが長 くてつらい

12. 暗黙的な前提知識 落とし穴紹介 12/28 SATA・ATA の知識が前提だが… 暗黙的に ATA の仕様書を引用してくる部分が あり、つらい QEMU

    のソースコードからマジックナンバー を特定してそれをググって仕様書の記述を見 つけました 初心者にはつらいよ…

13. そんなこんなで 落とし穴紹介 13/28 なんとか読み書きができるように なった！！！！ ここからは解説です。

14. 初期化手順 14/28 初期化手順

15. 仕様書の10章あたりを読む 初期化手順 15/28 仕様書には初期化の 手順が書いてある。

16. 7つの手順を踏めば良い 初期化手順 16/28 1. GHC.AE を 1 にする 2. PI

    を読んで実装されているポートを確認する 3. ポートが動いていないことを確認する 3.1 PxCMD.ST, PxCMD.CR, PxCMD.FRE, PxCMD.FR が 0 だったらポートはアイドル状態 3.2 アイドル状態でなければ以下の操作をする 3.3 PxCMD.ST をクリアして PxCMD.CR が 0 になるの を待つ 3.4 PxCMD.FRE をクリアして PxCMD.FR が 0 になる のを待つ

17. 7つの手順を踏めば良い 初期化手順 17/28 4. CAP.NCS を読んでコマンドスロットが何個サ ポートされているか確認する 5. 実装ポートに対してメモリを確保し、 PxCLB,

    PxFB を設定した後、PxCMD.FRE を 1 にセット 6. 実装ポートに対して PxSERR に 1 を書き込ん でクリアする 7. GHC.IE を 1 にセットして割り込み通知を ON にする

18. 注意ポイント 初期化手順 18/28

19. 1を書き込むと0にリセット 初期化手順 19/28 RWC に注目

20. 読み書きしよう 20/28 読み書きしよう

21. 仕様書の5.5章あたりを読む 読み書きしよう 21/28 基本的な流れ 1. コマンドを作る 2. AHCI にこのコマンドお願い！ と通知を送る

    3. 完了の割り込みを待つ 4. 割り込みが来たら OK！

22. コマンドを作る＆通知する 読み書きしよう 22/28 1. 初期化時に指定したメモリ位置に command FIS を構築する 2. 初期化時に指定したメモリ位置に

    command header を構築する 3. PxCI のビットを立てて、AHCI に通知する

23. command FISの構築 読み書きしよう 23/28 SATA の仕様書に FIS の設定が載っている

24. command FISの構築 読み書きしよう 24/28 注意するパラメータ 1. c: コマンドなので 1 2.

    Device: よくわからなかったが、ネット上の サンプルから 1 « 6 に設定した。 3. Count: 1 セクタ単位での指定 4. Features: 0 で良さそう 5. Command: ATA の仕様書を見て決定、自分は READ DMA EXT と WRITE DMA EXT を使用

25. 完了の割り込みを待つ 読み書きしよう 25/28 1. PxIS を読んで割り込みが来たことを確認し、 クリアする 2. ポートに対応した IS.IPS

    のビットをクリア する 3. PxCI がクリアされたか確認する

26. まとめ 26/28 まとめ

27. 感想 まとめ 27/28 仕様書はしっかり見よう 関係ありそうな仕様書も集めて眺めよう アライメントの記述には注意しよう

28. ありがとうございました！ まとめ 28/28 ご清聴ありがとうございました！