Как написать простую ОС для RISC‑V: опыт и детали

Почему RISC‑V?

Решил понять, как работают ОС изнутри, и выбрал RISC‑V вместо привычного x86. Архитектура открытая, документация доступна, а набор инструкций проще, что облегчает эксперимент.

План разработки

Начал с загрузчика, который инициализирует процессор и передаёт управление ядру. Затем реализовал базовый планировщик задач, позволяющий запускать несколько потоков одновременно. Ключевой момент – сохранение и восстановление регистров при переключении контекста.

Многопоточность и контекст‑свитч

Для переключения потоков сохраняем все общие регистры в структуру thread_context, а затем загружаем контекст следующего потока. На RISC‑V это делается через инструкции csrrw и sd. Планировщик использует простой round‑robin алгоритм, что достаточно для демонстрации.

Что ещё удалось реализовать

• Обработку прерываний таймера для периодического переключения потоков;
• Минимальный драйвер UART для вывода отладочной информации;
• Файловую систему в виде RAM‑диска, позволяющую сохранять небольшие файлы.

Итоги

Создание ОС для RISC‑V оказалось интересным экспериментом: меньше «магии» x86, больше контроля над низкоуровневыми деталями. Проект открывает путь к более сложным системам и показывает, что даже простая ОС может работать на современной открытой архитектуре.