0부터 시작하는 OS 자작 입문 (내가 만드는 OS 세계의 모든 것)

우치다코타

内田公太
초등학생시절에PIC마이크로컴퓨터의어셈블리언어와만나프로그래머의길로들어섰다.고등학교시절에는『OS구조와원리』(한빛미디어,2007)의교정에참여했다.도쿄공업대학교의계산공학전공을수료한후㈜사이보우즈(CybozuInc.)에서인프라계열의프로그래밍에종사했으며,도쿄공업대학교에서소프트웨어계열의수업을담당했다.2017년부터2020년에걸쳐보안캠프전국대회에서OS개발계열의세미나를맡아진행했으며,2020년에는사이보우즈랩주식회사로전직해OS나언어처리계열의연구개발을하고있다.저서로『自作エミュレータで学ぶx86アーキテクチャ(자작에뮬레이터로배우는x86아키텍처)』(マイナビ出版,2015)가있다.

0장.OS를개인이만들수있다고?

0.1OS만드는방법
0.2도대체OS란뭘까?
칼럼0.1OS사양및POSIX
03OS자작절차
0.4OS자작의즐거움
0.5OS자작의구성

1장.PC의구조와HelloWorld

1.1HelloWorld
1.2USB메모리의디바이스명을찾는방법
1.3WSL활용하기
1.4에뮬레이터활용하기
1.5결국무엇을한건가?
1.6어쨌든손을움직여보자
1.7UEFIBIOS를통한기동
1.8OS를만드는도구
1.9C언어로HelloWorld
칼럼1.1PE와COFF와ELF

2장.EDKII입문과메모리맵

2.1EDKII입문
2.2EDKII로HelloWorld(osbook_day02a)
칼럼2.1인클루드
2.3메인메모리
2.4메모리맵
2.5메모리맵의취득(osbook_day02b)
2.6메모리맵의파일보존
2.7메모리맵확인
2.8포인터입문(1):어드레스와포인터
2.9포인터와화살표연산자
칼럼2.2포인터의포인터

3장.화면표시연습과부트로더

3.1QEMU모니터
3.2레지스터
3.3최초의커널(osbook_day03a)
칼럼3.1레드존
3.4부트로더에서픽셀그리기(osbook_day03b)
3.5커널에서픽셀그리기(osbook_day03c)
3.6에러처리를해보자(osbook_day03d)
칼럼3.2포인터캐스트
3.7포인터입문(2):포인터와어셈블리언어

4장.픽셀그리기와make입문

4.1make입문(osbook_day04a)
4.2픽셀을자유자재로그리기(osbook_day04b)
칼럼4.1ABI
4.3C++의기능을사용해다시작성하자(osbook_day04c)
칼럼4.2컴파일오류는친구
4.4vtable
4.5로더를개량하자(osbook_day04d)

5장.문자표시와콘솔클래스

5.1문자를써보자(osbook_day05a)
칼럼5.1참조와포인터
5.2분할컴파일(osbook_day05b)
5.3폰트를늘려보자(osbook_day05c)
5.4문자열그리기와sprintf()(osbook_day05d)
5.5콘솔클래스(osbook_day05e)
5.6printk()(osbook_day05f)

6장.마우스입력과PCI

6.1마우스커서(osbook_day06a)
6.2USB호스트드라이버
6.3PCI디바이스탐색(osbook_day06b)
6.4폴링으로마우스입력(osbook_day06c)
칼럼6.1로그함수
칼럼6.2static_cast〈uint64_t〉(0xf)의수수께끼

7장.인터럽트와FIFO

7.1인터럽트(osbook_day07a)
7.2인터럽트핸들러
7.3인터럽트벡터
7.4인터럽트디스크립터설정
7.5MSI인터럽트
7.6인터럽트정리
7.7인터럽트핸들러의고속화(osbook_day07b)
7.8FIFO와FILO
7.9큐의구현
7.10큐를사용해서인터럽트고속화

8장.메모리관리

8.1메모리관리
8.2UEFI메모리맵(osbook_day08a)
8.3데이터구조의이동(osbook_day08b)
8.4스택영역의이동
8.5세그멘테이션설정
8.6페이징설정
8.7메모리관리에도전(osbook_day08c)

9장.중첩처리

9.1중첩처리(osbook_day09a)
9.2new연산자
9.3중첩처리의원리
칼럼9.1스마트포인터
9.4중첩처리의시간측정(osbook_day09b)
9.5중첩처리의고속화(osbook_day09c)
9.6스크롤처리의시간측정(osbook_day09d)
9.7스크롤처리의고속화(osbook_day09e)

10장.윈도우

10.1마우스개량(osbook_day10a)
10.2최초의윈도우(osbook_day10b)
10.3고속카운터(osbook_day10c)
10.4깜박거림해소(osbook_day10d)
10.5백버퍼
10.6윈도우의드래그이동(osbook_day10f)
10.7윈도우만드래그이동(osbook_day10g)

11장.타이머와ACPI

11.1소스코드정리(osbook_day11a)
11.2타이머인터럽트(osbook_day11b)
11.3세밀하게시간을측정하자(osbook_day11c)
칼럼11.1volatile의필요성
11.4여러개의타이머와타임아웃통지(osbook_day11d)
11.5ACPIPM타이머와RSDP(osbook_day11e)

12장.키입력

12.1FADT를찾자(osbook_day12a)
12.2ACPIPM타이머를사용하자(osbook_day12b)
12.3USB키보드드라이버(osbook_day12c)
12.4modifier키(osbook_day12d)
12.5텍스트포커스(osbook_day12e)
12.6커서(osbook_day12f)

13장.멀티태스크(1)

13.1멀티태스크와콘텍스트
13.2콘텍스트전환에도전(osbook_day13a)
칼럼13.1x86-64아키텍처와스택얼라인먼트제약
13.3콘텍스트스위치의자동화(osbook_day13b)
13.4멀티태스크의검증(osbook_day13c)
13.5태스크를늘리자(osbook_day13d)

14장.멀티태스크(2)

14.1슬립해보자(osbook_day14a)
14.2이벤트가도착하면깨어난다(osbook_day14b)
14.3성능측정
14.4태스크에우선순위를부여한다(osbook_day14c)
14.5유휴태스크(osbook_day14d)

15장.터미널

15.1윈도우그리기는메인스레드에서(osbook_day15a)
15.2액티브윈도우(osbook_day15b)
칼럼15.1타이틀에std::string을사용하는이유
15.3터미널윈도우(osbook_day15c)
15.4렌더링의고속화(osbook_day15d)

16장.커맨드

16.1터미널에서키입력(osbook_day16a)
16.2echo커맨드(osbook_day16b)
16.3clear커맨드(osbook_day16c)
16.4lspci커맨드(osbook_day16d)
16.5커맨드히스토리(osbook_day16e)
16.6절전(osbook_day16f)

17장.파일시스템

17.1파일과파일시스템
17.2BIOS파라미터블록
17.3디렉터리엔트리
17.4볼륨을읽어내자(osbook_day17a)
칼럼17.1볼륨읽기는16MiB로충분할까?
17.5ls커맨드(osbook_day17b)

18장.애플리케이션

18.1파일할당테이블(osbook_day18a)
18.2최초의애플리케이션(osbook_day18b)
18.3C++로계산기를만들자(osbook_day18c)
18.4표준라이브러리(osbook_day18d)

19장.페이징

19.1실행파일과메모리어드레스
19.2어드레스변환
칼럼19.1사실상의어드레스
19.3애플리케이션의로드와실행(osbook_day19a)
19.4가상어드레스와계층페이징
19.5애플리케이션을후반부로이동시키자
19.6애플리케이션로드
19.7계층페이징구조의설정
19.8계층페이징구조의정돈
칼럼19.2구조화된바인딩

20장.시스템콜

20.1애플리케이션이OS의기능을사용하는방법(osbook_day20a)
20.2OS를지키자(1)(osbook_day20b)
20.3TSS를설정하자(osbook_day20c)
20.4버그발견을도와주자(osbook_day20d)
20.5시스템콜(osbook_day20e)
20.6시스템콜의등록처리
20.7시스템콜의본체

21장.애플리케이션에윈도우를

21.1IST를설정하자(osbook_day21a)
21.2문자열표시시스템콜(osbook_day21b)
21.3시스템콜작성
21.4write()의작성
21.5종료시스템콜(osbook_day21c)
21.6스택포인터의복원
21.7코드정리(osbook_day21d)
21.8윈도우를연다(osbook_day21e)
21.9윈도우에문자를쓴다(osbook_day21f)

22장.그래픽과이벤트(1)

22.1exit()를사용한다(osbook_day22a)
22.2점을그린다(osbook_day22b)
22.3타이머값의취득(osbook_day22c)
22.4윈도우렌더링의최적화(osbook_day22d)
22.5선을긋는다(osbook_day22e)
22.6윈도우닫기(osbook_day22f)
22.7키입력을기다린다(osbook_day22g)

23장.그래픽과이벤트(2)

23.1마우스입력(osbook_day23a)
23.2그림그리기소프트웨어(osbook_day23b)
23.3타이머커맨드(osbook_day23c)
23.4애니메이션(osbook_day23d)
23.5블록격파게임(osbook_day23e)

24장.여러개의터미널

24.1터미널을늘린다(osbook_day24a)
24.2커서깜박임을스스로(osbook_day24b)
24.3여러애플리케이션동시실행(osbook_day24c)
24.4윈도우의겹침버그수정(osbook_day24d)
24.5터미널없이애플리케이션실행(osbook_day24e)
24.6OS를멈추게하는애플리케이션(osbook_day24f)
24.7OS를지키자(2)(osbook_day24g)

25장.애플리케이션