最近、『30日でできる！ OS自作入門』を読んでる。
- 作者: 川合秀実
- 出版社/メーカー: マイナビ出版
- 発売日: 2006/03/01
- メディア: Kindle版
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この本自体はだいぶ昔に買っていたんだけど、分厚いので完全に積読になってた。
ただ、毎度おなじみのhontoで検索してみたら、電子書籍版が出てて、これなら手軽に読めるなとポチり。
ちょうどキャンペーンをやっていたので、かなりお得だったし。
で、この本ではPC/AT互換機で動くOSを実際に作っていくんだけど、使っているのはMacだし、フロッピーディスクからの起動を想定しているので、実機を用意するのはちょっと面倒。
ということで、仮想環境で試してみようかなと。
Macで使える仮想環境としては、QEMUの他にも、無料のVirtualBoxや、有料のParallels Desktop、VMware Fusionなどもある。
ただ、仕事で今後QEMUと関わってくる機会が増えそうなので、せっかくだからQEMUをインストールしてみることにした。
大まかな流れ
QEMUの公式ページを見てみると、Macの場合はHomebrewを使えば簡単にインストール出来るみたい。
ただ、せっかくなので、ソースからビルドしてみようかなと。
ページを見る限り、普通に./configureしてmakeすればいいだけのようだったから。
ただ、当然というか、実際にはこんな簡単にはいかなくて。
具体的には、以下のような手順が必要だった：
- autotoolsのビルド
- autoconfのビルド
- automakeのビルド
- libtoolsのビルド
- pkg-configのビルド
- glibのビルド
- libffiのビルド
- gettextのビルド
- libpcreのビルド
- glibのビルド
- QEMUのビルド
すごく大変だった・・・
autotoolsのビルド
まずはautotoolsのビルドから。
UNIX系だと、ビルドするときにtarボールをダウンロードしてきて解凍し、./configureしてmakeするのが定番だけど、この仕組みを支えているのがautotools。
具体的には、このconfigureスクリプトを設定ファイルから生成してくれたりする。
もちろん、普通は生成済みのconfigureスクリプトがtarボールには入っているので、このautotoolsを普通のユーザが使うことは基本的にはない。
けど、QEMUのGitリポジトリの場合、その下に他のGitリポジトリをサブモジュールとして取り込んでいるようなので、そのサブのリポジトリでのconfigureスクリプトを生成するのに必要っぽい。
ちなみに、autotoolsにもGitリポジトリはあるんだけど、configureスクリプトは入ってない。
じゃあ、どうやってビルドするのかといえば、autotoolsを使ってconfigureスクリプトを作るw
卵が先か、鶏が先かw
まぁ、こういう開発ツールの根幹になるツールには、よくあること。
Cコンパイラとかもそうだし。
ということで、素直にtarボールをダウンロードしてきて、ビルドする。
autoconf
まずはautoconfから。
Autoconf - GNU Project - Free Software Foundation
FTPからtarボールをダウンロードしてきて、普通にビルド。
$ tar zxvf autoconf-2.69.tar.gz $ cd autoconf-2.69 $ ./configure $ make $ sudo make install
automake
続いて、automake。
Automake - GNU Project - Free Software Foundation
これも同じ。
$ tar zxvf automake-1.15.tar.gz $ cd automake-1.15 $ ./configure $ make $ sudo make install
libtools
最後にlibtools
GNU Libtool - GNU Project - Free Software Foundation
$ tar zxvf libtool-2.4.6.tar.gz $ cd libtool-2.4.6 $ ./configure $ make $ sudo make install
簡単w
pkg-configのビルド
autotoolsのビルドが出来たら、次はpkg-configのビルド。
このツールは、configureスクリプトを走らせときに、ライブラリの情報を得るのに使われるツール。
ただ、実はここでも循環した依存関係が存在していて、pkg-configを動かすには後述のglibが必要なんだけど、glibのビルドにはpkg-configが必要というw
この循環依存を断ち切る一つの方法としては、あらかじめビルドされたglibをインストールしておいて、それでpkg-configをビルドするという方法が考えられる。
ただ、それでは面倒なので、pkg-configのtarボールの中には、最近の安定版のglibのコピー（のおそらく一部だけ）が入っていて、configureで指定すれば、このglibを使ってビルドが出来るようになっている。
tarボールをダウンロードしてきたら、以下のようにすればいい：
$ tar zxvf pkg-config-0.29.2.tar.gz $ cd pkg-config-0.29.2 $ ./configure --with-internal-glib $ make $ sudo make install
これでOK。
ちなみに、QEMUのビルドではこうやってビルドしたpkg-configで十分なんだけど、もし後からインストールしたglibを使うようにしたいなら、--with-internal-glibの指定を外して、もう一回ビルドし直した方がいいのかもしれない。
（GCCのビルドで、まず最小限のGCCを作った後、そのGCCでCライブラリを作った後、フルのGCCを作るというのに似てるかも）
（動的リンクなら大丈夫？）
glibのビルド
次はglibのビルド。
正直、これが一番大変だった・・・
というのも、依存しているライブラリが多いから。
glibはGTK+ツールキットの根っことなる機能を提供しているライブラリで、CocoaでいうFoundationフレームワークのようなもの。（のはず）
そんな根っことなるライブラリが、他のいろいろなライブラリに依存してるのもどうなんだと思うんだけど・・・
libffiのビルド
まずはlibffiのビルドから。
libffiは、ある言語から他の言語で書かれたライブラリを呼び出したりするのに使われるライブラリ。
ビルドは普通。
$ tar zxvf libffi-3.2.1.tar.gz $ cd libffi-3.2.1 $ ./configure $ make $ sudo make install
gettextのビルド
続いて、gettextのビルド。
gettext - GNU Project - Free Software Foundation (FSF)
gettextは多言語化に使われるライブラリ。
これもビルドは普通。
$ tar zxvf gettext-0.19.8.1.tar.gz $ cd gettext-0.19.8.1 $ ./configure $ make $ sudo make install
libpcreのビルド
次はlibpcreのビルド。
これはPerlの正規表現と同じ文法の正規表現を提供するライブラリ。
なんでこんなのが必要なんだろう・・・
このビルドは以下のとおり：
$ tar zxvf pcre-8.40.tar.gz $ cd pcre-8.40 $ ./configure --enable-unicode-properties $ make $ sudo make install
気をつけないといけないのが、configureスクリプトに--enable-unicode-propertiesというオプションを指定していること。
最初、configureスクリプトのヘルプを見て、--enable-utfというオプションはつけてビルドしたんだけど（これがないとUTF8/16/32のサポートも有効にならない）、それだけだと不足で、glibのビルドに失敗した。
--enable-unicode-propertiesというオプションをつけておけば、--enable-utfも有効になり、glibのビルドも問題なくなる。
glibのビルド
ここまでやって、やっとglibのビルド。
まず、glibのtarボールを落とすのが大変w
もちろん、Gitリポジトリをcloneしてビルドしてもいいんだけど、configureスクリプトが入ってないので、ちょっと面倒。
自分は以下のFTPから落としてきた：
https://ftp.gnome.org/pub/gnome/sources/glib/2.52/
ビルドは以下のとおり：
$ tar Jxvf glib-2.52.1.tar.xz $ cd glib-2.52.1 $ CFLAGS="-I/usr/local/include -L/usr/local/lib" ./configure $ make $ sudo make install
ちなみに、configureの前でCFLAGSを指定しているのは、こうしないとgettextの提供するヘッダファイルとライブラリをなぜか見つけられなかったから。
長かったけど、これでやっとglibのビルドが完了。
QEMUのビルド
残すはQEMUのビルドのみ。
まずは、QEMUのGitリポジトリをローカルにcloneしてくる：
$ git clone git://git.qemu-project.org/qemu.git $ cd qemu $ git submodule init $ git submodule update --recursive
前述したとおり、QEMUのGitリポジトリは、その下に他のGitリポジトリをサブモジュールとして取り込んでいるので、その初期化とアップデートも行なっている。
これであとは./configureしてmakeすれば終わり・・・ならよかったんだけど、そうは問屋が卸さず。
Macの場合、pixmanというサブモジュールに問題があるらしく、makeすると以下のエラーが出てしまった：
pixman-mmx.c:100:20: error: constraint 'K' expects an integer constant expression
調べて見ると、以下のスレッドで議論がされていて、よく分からないけど、なんとなく新しいバージョンにすれば直ってそう。
The Pixman October 2015 Archive by thread
ということで、pixmanを0.33.6のブランチに切り替えてみた。
$ git checkout topic/local_bugfix # 適当な名前でバグフィクス用のブランチを用意 $ cd pixman $ git checkout pixman-0.33.6 $ cd .. $ git add pixman $ git commit $ git submodule update
そのあと、./configureとmake。
これで先ほどのエラーは出なくなったんだけど、これでも以下のエラーが出た：
Undefined symbols for architecture x86_64:
"_prng_state", referenced from:
_main in region-test.o
"_prng_state_data", referenced from:
_main in region-test.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
ただ、これは調べてみるとテストコードの問題らしく、とりあえず実害はないっぽい。
なので、エラーが起きた後にtouchコマンドで仮のファイルを作ってやれば、ビルドがスキップされて大丈夫とのこと。
（なぜかエラーが起きる前にtouchコマンドを使うとファイルが削除されてしまったので、エラーが起きた後にやった方が確実かもしれない）
$ touch pixman/test/region-test $ touch pixman/test/scaling-helpers-test
（参考： Qemu 2.3.0 released! | Fun with virtualization ）
これでQEMUのビルドも完了！
ちなみに、デフォルトの設定でビルドすると、全部のアーキテクチャがビルドされる。
なので、特定のアーキテクチャだけビルドしたい場合には、configureスクリプトで--target-list=LISTオプションを指定してやるといい。
（LISTをビルドしたいアーキテクチャにする）
利用可能なアーキテクチャは、./configure --helpをやれば見ることが出来る：
$ ./configure --help
Usage: configure [options]
（省略）
--target-list=LIST set target list (default: build everything)
Available targets: aarch64-softmmu alpha-softmmu
arm-softmmu cris-softmmu i386-softmmu lm32-softmmu
m68k-softmmu microblaze-softmmu microblazeel-softmmu
mips-softmmu mips64-softmmu mips64el-softmmu
mipsel-softmmu moxie-softmmu nios2-softmmu
or1k-softmmu ppc-softmmu ppc64-softmmu
ppcemb-softmmu s390x-softmmu sh4-softmmu
sh4eb-softmmu sparc-softmmu sparc64-softmmu
tricore-softmmu unicore32-softmmu x86_64-softmmu
xtensa-softmmu xtensaeb-softmmu
（以下略）
動作確認
これでやっとQEMUのビルドも終わったので、動作確認をしたいところ。
以下のページでテスト用のイメージがいくつか用意されていた：
なので、それを使って動作確認してみた：
とりあえずlinux-0.2.img.bz2というイメージをダウンロードしてきて解凍し、以下のようにして動作確認：
$ qemu-system-i386 linux-0.2.img
すると、次のような画面が現れる：
これで問題なく動作してることが確認できた。
ちなみに、ウィンドウ内をクリックするとマウスの制御がゲスト側に取られてしまうけど、Ctrl+Alt（Macの場合、Ctrl+Option）を押すことで、マウスの制御はホスト側に戻ってきてくれる。
終わらせるときは、メニューから終了を選べばOK。
今日はここまで！
- 作者: 川合秀実
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