Hacker News Digest

Создание эмулятора RISC-V на Rust — это активно развивающийся проект, позволяющий собрать 64-битный эмулятор с нуля. После завершения курса вы сможете запускать в нем xv6 — простую Unix-подобную операционную систему. Проект охватывает основы компьютерной архитектуры: ISA, привилегированный режим, исключения, прерывания, периферийные устройства и системы виртуальной памяти. Исходный код доступен на GitHub в репозитории d0iasm/rvemu-for-book.

Проект разделен на два основных раздела: в первом рассматриваются аппаратные компоненты, необходимые для работы xv6, включая процессор с двумя инструкциями, память, системную шину, регистры управления и состояния, а также контроллеры прерываний и UART. Второй раздел посвящен наборам инструкций, начиная с базового RV64I Integer и включая расширения "M" для умножения и деления, и "A" для атомарных операций.

• Доступны только первые три главы из десяти.
• Рекомендация использовать ассемблер для реализации.
• Наличие rv64-интерпретатора на x86_64 ассемблере.

Этот репозиторий содержит пошаговое руководство по созданию операционной системы с нуля на языке C и ассемблере. Он охватывает основы загрузки, управления памятью, прерываний и файловых систем, предлагая практический опыт низкоуровневого программирования.

Проект структурирован как серия уроков, каждый из которых добавляет новую функциональность, начиная с простого загрузчика и заканчивая многозадачностью. Это отличный ресурс для понимания внутреннего устройства ОС и работы с аппаратным обеспечением напрямую.

• Создание ОС с нуля на базе устаревшего BIOS и x86 рассматривается как учебный, но непрактичный путь, погружающий в исторические детали архитектуры вместо современных концепций.
• Многие проекты ОС остаются незавершенными из-за сложности поддержки железа и драйверов, что является рутинной и нетривиальной задачей.
• В качестве более актуальных альтернатив предлагаются подходы с использованием микрокернелов, современных архитектур (RISC-V, ARM) или существующих педагогических ОС (xv6).
• Рекомендуется начинать с изучения авторитетных источников (например, wiki.osdev.org) и современных туториалов, избегая устаревших материалов с пробелами и ошибками.
• Разработка ОС углубляет понимание распределенных систем, планирования и кэширования, что полезно для инженеров, даже если они не планируют писать ядро.

xv6-riscv-net
Форк MIT xv6 для RISC-V с добавлением стека TCP/IP.
Поддерживаются драйвер RTL8139, DHCP, DNS, ping, telnet-сервер, HTTP-клиент.

Сборка и запуск

make qemu

Внутри QEMU:

$ dhcp
$ ping 8.8.8.8
$ telnetd &
$ http google.com

Сетевые утилиты

• dhcp – получить адрес
• ping – проверка связи
• telnetd – сервер на порту 23
• http – простой HTTP-клиент

Код

• kernel/net* – стек TCP/IP
• kernel/rtl8139.c – драйвер сетевой карты
• user/{dhcp.c,ping.c,telnetd.c,http.c} – сетевые утилиты

• @Tony_Delco и @dancek восхищаются сложностью и качеством реализации TCP/IP-стека для xv6 с virtio-net и сокетами, подчеркивая, что это «золото» для любителей low-level.
• @AbbeFaria сообщает, что проходит лабораторные xv6 и сейчас занят mmap и fork.
• @lesser-shadow интересуется, используются ли RISC-V-расширения и возможностью запуска на bare metal.
• Все участники благодарят автора за открытость и делятся вдохновением.