自作エミュレータで自作OSを動かしてみようとした話 - 重力に縋るな
これは自作OS Advent Calendar 2016の22日目の記事です。 『３０日でできる! OS自作入門』という（このアドベントカレンダーの5,6,9,15日目の記事のKさん著）本があります。 この本はhikaliumさんも書かれていましたが、まさに「OS自作における聖書」といえるような本で、例によって今回やったこともこの本が発端となっています。 実際何をやったのかというと、タイトルの通り「自作OSを自作エミュレータで動かしてみたい」と思ったので色々やってみた、ということです。 エミュレータと自作OS 突然ですが、「ソフトウェアを開発する」ということに着目した時、一般的なアプリケーションの開発とOSの開発の一番の違いはなんでしょうか？ 僕は、「デバッグに仮想環境を使うか使わないか」ではないかと思います。一般的なアプリケーション開発ではデバッグしようと思ったらとりあえず実行してみれば
LinuxのI/OやCPUの負荷とロードアベレージの関係を詳しく見てみる - Qiita
大人気TBSドラマ、「逃げるは恥だが役に立つ」でも話題になったインフラエンジニアという言葉ですが、今ではインターネットインフラを知らないまま開発をするのも難しい状況になっています。クラウドが一般化されたからといって単にリソースの調達が簡単になっただけで、つまりハードウェアの知識が無くても何とかやっていけるようになっただけであり、インフラの知識が要らなくなったなどということは全くなく、むしろdevopsの掛け声とともに、ソフトウェア開発者にインフラを見なければならない新たな責務が課せられたという、なかなか痺れる状況なのだろうと思います。 そういった中で、先日のさくらインターネットのAdvent Calendar最終日に「いまさら聞けないLinuxとメモリの基礎＆vmstatの詳しい使い方」という記事を書かせて頂きましたが、今回はLinuxサーバの「負荷」と、ロードアベレージに関して、掘り下げ
自作CPU向けCコンパイラをつくってOS動かした話 (CPU実験まとめ) - kw-udonの日記
僕の学科では伝統的に3年の後期に半年かけてCPU実験というものをおこなう。 班で自作のアーキテクチャを設計・実装し、FPGA基板上でMinCaml(OCamlのサブセット)でかかれた課題用レイトレーシングプログラムが動けば単位がもらえるというものである。 レイトレ完動後には、その高速化にはげむもよし、余興としてゲームをつくるもよしで、自作CPU上で色々あそんだりする。 今年は有志で班を結成し、自作CPU上でxv6というOSを動かした。 僕はその班にCコンパイラ係として参加したので、そのことについてかく。 あと、OS移植班全体の成果についても触れる。 わりと長くなってしまったので、結局なにができたんだっていう人は、とりあえず先にこっちに飛んでほしい。 動機 期間は4ヶ月程度、配布されたFPGA基板のうえで動かしたいという制約のもとで移植するOSはxv6を選択した。 このOSはシンプルであるが
プログラムを高速化する話
9. 9 最適化について 「細かい効率のことは忘れて、時間の 97% について考え よう。時期尚早な最適化は諸悪の根源だ。それでも残り 3% についても機会を逃すべきではない」 - Donald E. Knuth 「プログラム最適化の第一法則 : 最適化するな。 プログラム最適化の第二法則 ( 上級者限定 ): まだするな。 」 - Michael A. Jackson 11. 11 最適化の対象 主に Intel の Haswell マイクロアーキテクチャ以降を対象 多くのテクニックは他のプロセッサにも応用できます ベース マイクロアーキテクチャ プロセスルール 登場年 Nehalem Nehalem 45nm 2008 〃 Westmere 32nm 2010 Sandy Bridge Sandy Bridge 32nm 2011 〃 Ivy Bridge 22nm 2012 Hasw
NUMAの選択
Windows Server 2012の Hyper-V で強化された機能として、仮想マシンごとにNUMA(Non-Uniform Memory Access)の設定が可能となったことが挙げられます。 CPUとメモリは単一バスで結ばれるSMP(Symmetric Multiprocessing）の形がとられます。ソフトウェアの動作を詳しく観察すると、ほとんどのメモリアクセスはある特定の領域に集中していると言われています（参照の局所性） コンピュータにおいて、メモリはデータアクセスの速度によって階層化されます。高レベルには頻繁に利用される（参照される）データが配置され、優先的に処理されます。また、近い将来にアクセスされると予測されるデータをキャッシュすることで、さらにメモリアクセスを効率化します。 しかしながら、複数あるCPUのうちの一つのCPUが処理を実行する際に、メモリ中の特定の箇所（頻
NUMA：理論と実践 | OSDN Magazine
2003年5月14日11:17 Steven-J.-Vaughan-Nichols（2003年5月9日（金）） かつてNUMA（Non-Uniform Memory Access）は、巨大なマルチプロセッシング・マシンを構築しようとする人以外には無縁の概念だった。しかし、2GHzを超える強力なプロセッサや、IntelのItanium 2やAMDのOpteronなどのような、x86ベースの64ビットチップが登場した現在では、より速く強力なメモリ管理が求められている。SMP（対称型マルチプロセッシング）、クラスタリング、そして分散コンピューティングが一般的になるにしたがって、よりよいメモリ管理への必要性が高まっている。 40年もの間語り継がれてきたコンピュータ・エンジニアリングの経験則、アムダールの法則を考えてみれば、これがなぜだか分かるはずだ。アムダールの法則とは、「システムは、1命令/秒ご
Unicorn – The Ultimate CPU emulator
Unicorn is a lightweight multi-platform, multi-architecture CPU emulator framework. Highlight features: Multi-architectures: ARM, ARM64 (ARMv8), m68k, MIPS, PowerPC, RISC-V, S390x (SystemZ), SPARC, TriCore & x86 (include x86_64). Clean/simple/lightweight/intuitive architecture-neutral API. Implemented in pure C language, with bindings for Pharo, Crystal, Clojure, Visual Basic, Perl, Rust, Haskell,
Assembler/なぜx86ではMBRが"0x7C00"にロードされるのか？(完全版) - Glamenv-Septzen.net
どの世代でも、当時のマシンに搭載されていた標準的な物理メモリを越えた場所を指している。 これは割り込みベクタの影響でアドレス0を使えない為と、最初の命令フェッチから始まる初期化プログラムをなるべくアドレスの高位に配置することで、一般的なプログラムの使えるアドレス空間を邪魔しないようにとの意図らしい。 BIOSが格納されたROMは、電子回路のレベルでこれら高位アドレスにマッピングされるよう調整されている。 IBM PC 5150 ではROM BIOSがFE000以降にロードされるようになっており、丁度 FFFF0H に、BIOSコードの先頭へJMPする機械語コードが配置されている。（後述） ※1 : 80286は24bitのアドレスバスを持つが、リアルモードでは20bitしか使われない。A20-A23はリセット後は1になっている。そのため、CSこそ"F000H"になっているが、もう4bit分
サターンのCPU
サターンのCPU なぜサターンには SH2 が採用されたのでしょう？ SH2 の開発については、ルネサスエレクトロニクス（当時は日立）に開発ストーリーがあります。このストーリーによれば、SH1 をセガに売り込みに行った際、すでに NEC の V810 に決まりかけていたようです。 それから何度かセールスに行きますが、最初は好感触だったのに徐々に感触が悪くなり、暖簾に腕押しの状態に。 一度は採用を諦め、最後にもう一度食い下がってみよう！ と強い決意で商談に行ったら「あぁ、いいですよ。決めましたから」という拍子抜けする一言で採用が決まった、とあります。 一体この間に何があったのか？ セガが決めたことですから、日立のストーリーからは読み取れません。 別の話題として、当時のセガはいくつかの雑誌で「各種 CPU の性能を比較した結果」SH1 を選び出し、これでも性能が足りないから「日立に改良を依頼し
x86の全盛期は終わった
記者が子供の頃の1970年代は、i8080、Z80、MC6800などがマイコン用8ビットCPU（Central Processing Unit）として全盛だった。それに続いたのが16ビットCPUで、米Intelのi8086がパソコン分野の勝者となった。それがx86アーキテクチャーの始まりである。x86アーキテクチャーは32ビットになり、64ビット（これは「x64」とも呼ぶ）になり、今やWindowsパソコンもMacも企業のサーバーもx86だ。でも、x86の全盛期は終わったのではないだろうか。 x86の強力なライバルが二つ浮上してきた。一つは英ARMのARMアーキテクチャーだ。消費電力が少ない割に高性能なARMは携帯機器に多く採用され、「Microsoft、次期版WindowsでARMアーキテクチャーをサポートへ」といった動きも報じられている。米Microsoftは以前、WindowsでAl
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coder edition | X86 Opcode and Instruction Reference 1.12
Bypassing code protection on an Intel 8752 | Inachis Blog
https://media.defcon.org/DEF%20CON%2025/DEF%20CON%2025%20presentations/DEFCON-25-Christopher-Domas-Breaking-The-x86-ISA.pdf
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Google Code Archive - Long-term storage for Google Code Project Hosting.
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『ML110-G5』のCPUをアルミホイルを使ってオーバークロックした: パソコン・FXなどに関する日記
x86系CPUのネイティブコードを解析する