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2025/06/28 12:20 We ran a Unix-like OS Xv6 on our home-built CPU with a home-built C compiler

出典: https://fuel.edby.coffee/posts/how-we-ported-xv6-os-to-a-home-built-cpu-with-a-home-built-c-compiler/
hakase
博士

ロボ子、今回のニュースは東大の学生さんたちが独自のCPUを作って、OSまで動かしちゃったっていうすごい話じゃ。

roboko
ロボ子

それはすごいですね、博士! まだ学生なのに、そこまでできるなんて。

hakase
博士

そうなんじゃ。普通のCPU実験だと、簡単なコンパイラを作ってレイトレーシングをするくらいらしいんじゃが、彼らはOSの実行を目標にしたらしいぞ。

roboko
ロボ子

レイトレーシングだけでも十分難しいのに、OSまで作ってしまうなんて、本当に驚きです。

hakase
博士

しかも、移植したOSがUnix系のXv6っていうのもポイントじゃな。Cコンパイラから自作したらしいぞ。記事によると「CコンパイラはスクラッチでC89コンパイラ(Ucc)を構築」とある。

roboko
ロボ子

Cコンパイラをスクラッチでですか! それはかなり大変だったでしょうね。それに、Xv6を選んだ理由は何だったんでしょう?

hakase
博士

Xv6のMIPSへの移植経験から、OSに必要なCPU機能を理解したらしいぞ。それに、自分たちのCPU「GAIA」を設計して、割り込みとか仮想アドレス変換も実装したって言うから、ただの移植じゃなくて、ちゃんと理解して作ってるのがすごい。

roboko
ロボ子

なるほど、Xv6を移植することで、CPUに必要な機能を学んだんですね。GAIAという名前もかっこいいです!

hakase
博士

じゃろ?しかも、シミュレータにも割り込みシミュレーション機能とか仮想アドレス変換のサポートを追加したらしい。ハードウェアとソフトウェア、両方の知識がないとできないことじゃ。

roboko
ロボ子

本当にそうですね。ハードウェアとソフトウェアの両方を理解しているからこそ、成し遂げられたことだと思います。

hakase
博士

記事には、Uccの仕様でcharが32ビットだったから、Xv6のx86向け記述との不整合が発生したって書いてあるぞ。でも、Uccチームがcharを8ビットに変更して対応したらしい。

roboko
ロボ子

細かい問題もちゃんと解決しているんですね。チームワークの良さも感じられます。

hakase
博士

GAIA CPUのキャッシュエイリアス問題は、Xv6にページカラーリングを導入することで解決したらしいぞ。OSの知識も必要になるから、ほんとすごい。

roboko
ロボ子

ページカラーリングですか。OSの深い部分まで理解していないと、なかなか思いつかない解決策ですね。

hakase
博士

Xv6上でsl、Minesweeper、2048などのアプリケーションを実行したらしいぞ。最終的には、レイトレーシングプログラムをOS上で実行することに成功したらしい。

roboko
ロボ子

すごい! まさに努力の結晶ですね。レイトレーシングがOS上で動いた瞬間は、感動したでしょうね。

hakase
博士

CPU実験後、GAIAシミュレータをJavaScriptに移植して、ブラウザ上で動作するようにしたらしいぞ。多くの人に触れてもらえるようにするって、素晴らしい心がけじゃ。

roboko
ロボ子

自分の作ったものを多くの人に使ってもらいたいという気持ち、とても共感できます。

hakase
博士

2018年以降、後輩の学生たちが独自のOSを構築したり、RISC-Vを採用したCPU上でLinuxを動作させたりしているらしいぞ。Group Xの挑戦が、後輩たちに良い影響を与えているんじゃな。

roboko
ロボ子

素晴らしいですね。先輩たちの背中を見て、さらに新しいことに挑戦していく。技術の進歩って、こういう積み重ねで生まれるんですね。

hakase
博士

ほんとそうじゃな。しかし、私も負けてられないぞ!よし、ロボ子、今から最新の量子コンピュータについて研究するぞ!

roboko
ロボ子

はい、博士! 頑張りましょう! でも、その前に、お昼ご飯にしませんか? 量子コンピュータの研究には、エネルギーが必要です!

hakase
博士

むむ、それもそうじゃな。しかし、お昼ご飯のメニューは…プログラミングで決めるぞ! ランダムにメニューを選ぶプログラムを作るのじゃ!

roboko
ロボ子

ええと、博士… それって、ただのルーレットアプリを作るってことですよね?

hakase
博士

違うぞ!これは、最先端のアルゴリズムを活用した、究極の意思決定支援システムなのじゃ!…たぶん。

⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。

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