1. Open Design
Computer Project
川田裕貴

2. 自己紹介
@hktechno
川田 裕貴 (かわた ひろたか)
筑波大学 情報学群 情報科学類 2009年度 AC
2011年度 未踏IT人材発掘・育成事業
Open Design Computer Project
ソフトウェア開発担当

3. コンピューターを作った

4. 魔法のデバイス FPGA
自由に回路を
書き換え可能な IC
ハードウェア記述言
(HDL)で回路を記述
主な用途
プロトタイプ
小ロットのチップ

5. Open Design
Computer Project とは
オープンソース
開発ツールが揃っている
低消費電力向け
FPGAに構築可能

6. mist32 アーキテクチャ
アウトオブオーダー実行
回路規模は大きくなるが速くなる
ハードウェアとソフトウェアの協調動作
OS を支援する機能をたくさん載せる
独自の命令セット
アウトオブオーダー実行に最適化

7. アセンブラとバイナリ
00000470 <genrand_int31>:
470: 11 00 03 c0 push rbase
474: 11 00 03 e0 push rret
478: 18 00 03 c0 srspr rbase
32bit
47c: 0e e0 03 a0 lih rtmp,0x0
addr
480: 0d 40 47 a0 wl16 rtmp,0x220
484: 20 70 03 e2 movepc rret,8
488: 14 40 03 a0 b rtmp,#al
call
48c: 08 30 00 01 shr r0,0x1
490: 12 00 03 e0 pop rret
494: 12 00 03 c0 pop rbase return
498: 14 40 03 e0 b rret,#al

8. mist32 の位置づけ (目標)
性能の目安→
↑ビット数

9. セキュリティとか
カーネル空間をページテーブルごと隔離
プロセスページ空間全てにカーネル空間を
マップする必要がなくなる
NX bit と同等の機能
ページごとに実行可能フラグを持つ
最近はあたりまえ？

10. いままで
PDTR
カーネル空間は、
ユーザー空間 どのプロセスからも
- プロセスごと 見える
-----
カーネル空間 いろいろできる！
- 割り込みハンドラ
- システムコール

11. これからのページング
PDTR KPDTR
ユーザー空間 カーネル空間
- 割り込みハンドラ
- プロセスごと
- システムコール
メモリ空間を分離させることができる！
不用意にカーネル空間へアクセスされない

12. 開発規模について
MIST1032SAプロセッサ + ペリフェラル
行数 : 81,000行
使用LE : 101,800LE
開発環境
GCC : 3,100行
binutils(gas, ld) : 1,800行
シミュレータ : 1,500行
Newlib : 1,000行

13. FPGA に
入りきらない...
／(^o^)＼

14. これから...
インオーダーコアの制作
とりあえず規模の小さいものも作る
回路規模の縮小化
DE2-115 デモボードに乗るようにする
OS をはやく載せられる状態に
GCC のバグつぶし、支援機能テスト

15. ものの公開場所
Web サイト
http://open-arch.org/
プロセッサ
http://github.com/cpulabs/
ソフトウェア
http://github.com/techno/

16. さいごに...
Verilog HDL 狂の CPU 好きと
OS とかいじってた人が
出会うとこんなことができます
仲間は大事です
探しましょう
出会いは大切に

17. ありがとうございました