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2025-07-05 15:02:15 +09:00
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136
docs/ARCHITECTURE.md
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@ -1,136 +0,0 @@
# AIOS アーキテクチャ
## 概要
AIOSは、Rustで実装されたマイクロカーネルアーキテクチャを採用しています。最終的にClaude Codeを実行可能にするため、モジュラー設計を重視しています。
## システム構成
```
┌─────────────────────────────────────────┐
│ ユーザーランド │
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────────────┐│
│ │ Claude Code │ │ システムツール ││
│ │ │ │ (ls, cat, etc.) ││
│ └─────────────┘ └─────────────────────┘│
├─────────────────────────────────────────┤
│ システムコール │
├─────────────────────────────────────────┤
│ カーネル空間 │
│ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────────┐│
│ │ プロセス │ │ メモリ │ │ ファイル ││
│ │ 管理 │ │ 管理 │ │ システム ││
│ └─────────┘ └─────────┘ └─────────────┘│
│ ┌─────────────────────────────────────┐│
│ │ ハードウェア抽象化 ││
│ │ VGA・シリアル・キーボード・etc ││
│ └─────────────────────────────────────┘│
├─────────────────────────────────────────┤
│ ハードウェア │
│ CPU・メモリ・ストレージ │
└─────────────────────────────────────────┘
```
## 主要コンポーネント
### 1. カーネルコア (`src/main.rs`)
- システムの起動とメインループ
- パニックハンドラー
- テストフレームワーク統合
### 2. VGAドライバー (`src/vga_buffer.rs`)
- テキストモード画面制御
- 色指定とフォーマット
- スクロール機能
### 3. シリアル通信 (`src/serial.rs`)
- UART 16550制御
- デバッグ出力
- QEMU連携
### 4. メモリ管理 (予定)
- 仮想メモリ管理
- ヒープアロケーター
- ページテーブル管理
### 5. ファイルシステム (予定)
- VFS (Virtual File System)
- 基本的なファイル操作
- ディレクトリ構造
### 6. プロセス管理 (予定)
- タスクスケジューリング
- プロセス作成・終了
- IPC (Inter-Process Communication)
## メモリレイアウト
```
仮想アドレス空間:
0x0000_0000_0000_0000 - ユーザー空間開始
0x0000_7fff_ffff_ffff - ユーザー空間終了
0x8000_0000_0000_0000 - カーネル空間開始
0xffff_ffff_ffff_ffff - カーネル空間終了
物理メモリ:
0x0000_0000 - 0x0009_ffff : 実モード互換領域
0x0010_0000 - 0x7fff_ffff : 利用可能RAM
0x8000_0000 - 0xffff_ffff : デバイスメモリ
```
## ブートプロセス
1. **BIOS/UEFI** → ブートローダー読み込み
2. **ブートローダー** → カーネルロード
3. **カーネル初期化** → ハードウェア検出
4. **ドライバー初期化** → VGA・シリアル・etc
5. **メモリ管理開始** → ヒープ・ページング
6. **ファイルシステム** → ルートマウント
7. **プロセス管理** → initプロセス開始
8. **ユーザーランド** → Claude Code実行
## 設計原則
### 1. 安全性
- Rustの所有権システム活用
- バッファオーバーフローの防止
- 型安全性の保証
### 2. パフォーマンス
- ゼロコスト抽象化
- コンパイル時最適化
- 最小限のランタイムオーバーヘッド
### 3. 拡張性
- モジュラー設計
- プラグアーキテクチャ
- 標準インターフェース
### 4. 移植性
- ハードウェア抽象化レイヤー
- 設定可能なターゲット
- 条件付きコンパイル
## 今後の拡張計画
### フェーズ1: 基盤システム
- [ ] 動的メモリ管理
- [ ] 基本的なファイルシステム
- [ ] シンプルなプロセス管理
### フェーズ2: 高度な機能
- [ ] ネットワークスタック
- [ ] デバイスドライバーフレームワーク
- [ ] システムコール拡張
### フェーズ3: Claude Code統合
- [ ] Node.js/Rustランタイム
- [ ] パッケージマネージャー統合
- [ ] 開発ツール群
## 参考アーキテクチャ
- **xv6**: 教育用Unix系OS
- **Redox**: Rust製マイクロカーネルOS
- **seL4**: 形式検証されたマイクロカーネル
- **Plan 9**: 分散システム指向OS

68
docs/QUICKSTART.md
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@ -1,68 +0,0 @@
# AIOS クイックスタート
## 最短で試す方法
### 1. 必要なツールのインストール
**Mac:**
```bash
brew install qemu
cargo install bootimage
```
**Arch Linux:**
```bash
pacman -S qemu-full
cargo install bootimage
```
### 2. プロジェクトのセットアップ
```bash
# リポジトリのクローン
git clone <repository-url>
cd aios
# 一発でビルド&実行
cargo bootimage && qemu-system-x86_64 -drive format=raw,file=target/x86_64-unknown-none/debug/bootimage-kernel.bin -serial stdio
```
### 3. 動作確認
正常に動作している場合、以下のような出力が表示されます：
```
Hello World!
Welcome to AIOS - A simple OS written in Rust
```
QEMUを終了するには `Ctrl+A` を押してから `X` を押してください。
## 開発ワークフロー
### コードの変更
```bash
# コード変更後
cargo build
# 新しいブートイメージの作成
cargo bootimage
# 実行
qemu-system-x86_64 -drive format=raw,file=target/x86_64-unknown-none/debug/bootimage-kernel.bin -serial stdio
```
### デバッグ
```bash
# シリアル出力のみ表示
qemu-system-x86_64 -drive format=raw,file=target/x86_64-unknown-none/debug/bootimage-kernel.bin -serial stdio -nographic
# メモリ使用量を制限
qemu-system-x86_64 -drive format=raw,file=target/x86_64-unknown-none/debug/bootimage-kernel.bin -serial stdio -m 128M
```
## 次のステップ
1. `src/main.rs`の`println!`文を変更して、独自のメッセージを表示
2. `src/vga_buffer.rs`で色を変更
3. 新しいモジュールを追加して機能を拡張

147
docs/README.md
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@ -1,147 +0,0 @@
# AIOS - A Rust-based Operating System
AIOSは、Rustで一から作られたUnix系オペレーティングシステムです。最終的にClaude Codeを実行可能にすることを目標としています。
## 特徴
- **Pure Rust**: カーネルからユーザーランドまで、全てRustで実装
- **ベアメタル**: 標準ライブラリを使用せず、ハードウェアを直接制御
- **VGAテキストモード**: コンソール出力をサポート
- **シリアル通信**: デバッグとQEMU連携用
- **モジュラー設計**: 拡張可能なアーキテクチャ
## 必要な環境
### Mac (開発環境)
```bash
# Rust nightlyツールチェイン
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
rustup toolchain install nightly
rustup default nightly
rustup component add rust-src llvm-tools-preview
rustup target add x86_64-unknown-none
# QEMUエミュレーター
brew install qemu
# bootimageツール
cargo install bootimage
```
### Arch Linux (本格運用環境)
```bash
# 基本パッケージ
pacman -Syuu --noconfirm base-devel archiso docker git nodejs bc
# Rustツールチェイン
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
rustup toolchain install nightly
rustup component add rust-src llvm-tools-preview
rustup target add x86_64-unknown-none
# QEMUとbootimageツール
pacman -S qemu-full
cargo install bootimage
```
## ビルドと実行
### 1. プロジェクトのクローン
```bash
git clone <repository-url>
cd aios
```
### 2. ビルド
```bash
cargo build
```
### 3. ブートイメージの作成
```bash
cargo bootimage
```
### 4. QEMUでの実行
```bash
qemu-system-x86_64 -drive format=raw,file=target/x86_64-unknown-none/debug/bootimage-kernel.bin -serial stdio
```
## プロジェクト構造
```
aios/
├── src/
│ ├── main.rs # カーネルエントリーポイント
│ ├── vga_buffer.rs # VGAテキストモードドライバー
│ └── serial.rs # シリアルポート通信
├── .cargo/
│ └── config.toml # Cargo設定
├── Cargo.toml # プロジェクト設定
├── rust-toolchain.toml # Rustツールチェイン設定
└── docs/
└── README.md # このドキュメント
```
## 開発状況
### 完了済み
- [x] プロジェクト構造の設計と初期化
- [x] ベアメタル環境でのRustセットアップ
- [x] ブートローダーの実装
- [x] VGAテキストモードドライバーの実装
- [x] Hello World出力の実装
- [x] QEMUでの動作確認
### 進行中
- [ ] メモリ管理システムの実装
- [ ] ファイルシステムの実装
- [ ] プロセス管理システムの実装
- [ ] Claude Code実行環境の構築
## 目標
1. **Claude Codeを実行できるようにすること**
- Node.js/Rustランタイムの統合
- ファイルシステムとプロセス管理
- ネットワーク通信機能
2. **Package managerにpacmanを採用すること**
- Arch Linuxとの互換性
- パッケージビルドとサーバーの運用負荷軽減
## 参考資料
- [o8vm/octox](https://github.com/o8vm/octox) - xv6-riscvにインスパイアされたRust OS
- [The Rust Programming Language](https://doc.rust-lang.org/book/)
- [Writing an OS in Rust](https://os.phil-opp.com/)
## トラブルシューティング
### ビルドエラー
```bash
# 依存関係の更新
cargo update
# クリーンビルド
cargo clean
cargo build
```
### QEMUでの問題
```bash
# シリアル出力の確認
qemu-system-x86_64 -drive format=raw,file=target/x86_64-unknown-none/debug/bootimage-kernel.bin -serial stdio -nographic
```
## 貢献
このプロジェクトは教育目的で作成されていますが、貢献は歓迎します。Pull Requestを送る前に、以下を確認してください：
1. コードがRustのベストプラクティスに従っている
2. 適切なテストが含まれている
3. ドキュメントが更新されている
## ライセンス
このプロジェクトは MIT License の下で公開されています。