私は車輪の再発明が大好きです。 人が作った技術について、どういう風に作られているかとか興味ないですか？ エンジニアの世界でよく「車輪の再発明はするな。巨人の肩に乗れ！」と言われます。それは確かに、プロダクトを早く作り上げるには重要な考え方です。既存の技術を活用することで、効率よく目標に到達できます。 しかし、もし車輪の構造をよく知らないまま乗り物を作ったとしたらどうでしょう？いざ車輪にトラブルが発生したときに対処できなかったり、もっと良い車輪を生み出せる可能性を見逃してしまうかもしれません。 実際、データベースの仕組みを深く理解せずに使った場合、パフォーマンスの問題や障害に直面したときに原因を特定できず、対応に苦労することがあります。逆に、基礎から構造を学び、自分で仕組みを構築する経験を積むことで、トラブル解決能力が向上し、独自の最適解を導き出すことができるのです。 車輪の構造を学ぶには、

はじめに RISC-V CPU を FPGA 上に実装して、マイクロカーネル OS を Rust で書いて動かしてみました。 CPU について RISC-VとChiselで学ぶ はじめてのCPU自作 に沿って RISC-V の CPU を作り、機能をエンハンスしました。 乗除算命令、RVC命令、ビット拡張命令の一部を追加 7段パイプライン化 DRAM コントローラ 4KB命令キャッシュ、8KBデータキャッシュ 2ビット分岐予測 周辺コントローラ実装(SDC、UART、タイマー、割込コントローラ) Arty A7-35T という FPGA ボード上で動作させています。 スーパーバイザーモードは実装していないので、仮想メモリは使えません。みんなで仲良くメモリを共有します。 CPU の実装はこちらに置いてあります。書籍のサポートリポジトリの fpga 実装版を fork して機能追加しています。

はじめに 環境の用意 ブートプログラムを作る 動かしてみる コンパイル QEMU上で起動 GDBで制御 最後に おまけ 執筆者 : 高橋 浩和 ※ 「RISC-V OSを作ろう」連載記事一覧はこちら ※ 「RISC-V OS」のコードはgithubにて公開しています。 はじめに RISC-VはMIPSアーキテクチャの流れを汲む正統派？のRISC CPUです。命令セットはシンプルですが、既存のメジャーなCPUのアーキテクチャと大きな違いがあるわけではありません。 Linux上で利用できるRISC-Vツール群も揃ってきたので、それらを使ってRISC-V用の小さなOSを実装してみようと思います。 最初は欲張らずに単純な実装を目指すことにします。 シングルコアのみサポート 64bitモードを使用 マルチタスキングを実現 タイムシェアリングスケジューリングを実装 割り込みネストは無し 保護機能は使わ

マイクロカーネルは浪漫に溢れる非常に作りがいのあるソフトウェアです。この記事は，「マイクロカーネルベースのOSの一から作ってIaaSで動かす」ことを目標に作ったマイクロカーネルベースのOS Resea（りーせあ）の設計と実装について軽くまとめた物です。 ソースコードはGitHubにあります。 マイクロカーネルとは Linuxのようなモノリシックカーネルでは色んな機能がカーネル空間で動きますが，マイクロカーネルではユーザプロセスたちが互いに通信しながらOSを作り上げます。プロセス・スレッド・仮想メモリ管理，プロセス間通信，タイマーといった必要最低限の機能だけをカーネルが担います。デバイスドライバやファイルシステムといった残りの機能は，独立したユーザプロセスとして動きます。たとえデバイスドライバが暴走しても他のコンポーネントを壊すことはないのです。マイクロカーネルは信頼性が高く，疎結合で美しい

builderscon tokyo 2018 2018-09-08 10:00-11:00 @ Track-C

Deleted articles cannot be recovered. Draft of this article would be also deleted. Are you sure you want to delete this article? 1. 概要 OSカーネル1をフルスクラッチで（0から）作り始めてみました。 本稿では下記について記載します。 カーネルを自作し始めた背景 カーネル自作における方針 本稿執筆時カーネルの機能概要 カーネルの実行方法 プロセスを起動してみる 今後の課題 2. 背景 私がカーネルを自作し始めた理由は次の2点です。 1.コンピュータがどの様に動いてるのか知りたかった 2.使用しているOSに不満があった 2.1 コンピュータがどの様に動いてるのか知りたかった かれこれ10年以上前に遡りますが、私が大学に入学した頃、VisualBasicやBasi

こんばんは、 @matsumotoryです。 hb.matsumoto-r.jp 上記エントリにおいて、プロセスの大量メモリ確保に伴うページテーブルサイズとベージテーブルエントリ数の肥大化によるcloneやexecveの性能劣化とCPU使用時間の専有問題、および、それらの解決方法についてシステムコールレベルで確認しました。 そこで今回は、システムコールやそのカーネル内部の処理の性能、というよりは、より実践的な環境であるApache httpdとmod_cgiを用いて、phpinfo()を実行するだけのCGIに対してベンチマークをかけた時にどれぐらいCPUのidleが空くか、システムCPUの使用量が変わるかを、前回示した解決方法の1つであるHugePagesを使うかどうかの観点で比較してみましょう。 特定条件下のWebサーバ環境のシステムCPUに起因する高負荷問題から、システムコールやカーネ

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

システムにいくらメモリが搭載されていて、そのうちどのくらいのメモリが実際に使われているのか、本当に必要なメモリはどのくらいなのか。Windows OSのメモリ管理機能について解説。 連載目次 前回はWindows OSのプロセスとスレッドについて解説した。今回はプロセスやスレッド管理とも深く関連する「メモリ管理」について見ていく。 タスクマネージャーでメモリの利用状況を確認する Windows OSと、その上で動作しているプロセスがどのくらいのメモリを使用しているかを確認することは、PCにどのくらいのメモリを用意（搭載）すべきかを決めるために重要なことである。せっかく新しい高速なシステムを導入してもメモリが不足していたのではその性能を100％発揮できないからだ。 現在使用中のシステムにいくらメモリが搭載されていて、そのうちどのくらいのメモリが実際に使われているのか、本当に必要なメモリはどの

今回から、OS付属のシェルスクリプトを読んでいく。多くの人が使っているスクリプトを読むことで、シェルスクリプトならではの書き方、テクニックを身に付けることができるはずだ（編集部） 他人の技術を盗まなければ進歩はない 外国語をマスターするにも、楽器の演奏を覚えるにも、上達するにはただ練習するだけではダメだ。素晴らしいお手本を見つけて、よく観察し、何度もまねることが必要だ。お手本から技術を「盗む」ことが大切だということだ。 プログラミングでも同じことが言えると思う。文法を覚えて、ただひたすらプログラムを書くだけではなかなか上手にならない。スキルのある人のコードを見て、技術を盗もう。開発チームのメンバーそれぞれが書いたコードを持ち寄って、お互いに批評し合う「コードレビュー」に参加している、あるいはリーダーとして主催しているという人は多いと思う。このコードレビューも、人から技術を盗む良い機会と言え