xv6開発用ツールのインストール（Macの場合）

macOSにクロスコンパイラ等の開発用ツールをインストールして，xv6のビルドと実行を行う方法について説明します．

以下は macOS Sonoma (14.7) でテストしていますが，それ以前のバージョンでもHomebrewが対応していれば問題ないと思います．おそらく Sequoia (15.0) でも大丈夫でしょう．

Homebrewの準備

開発用ツールのインストールには，Mac用に広く用いられているパッケージ管理システムHomebrewを使います．この節ではHomebrewのインストールについて説明しますので，すでに使っている人は飛ばしても構いません．

まず，Appleが提供しているMac用の各種開発用コマンドラインツールが必要ですので，以下のようにしてインストールしておきます（XCodeをすでにインストールしてある場合はこの作業は不要です）．

% xcode-select --install

次に以下のコマンドを実行してHomebrewをインストールします．．

% /bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

x86の場合，上記でインストールしたプログラム（実行可能形式）は /usr/local/bin に入ります．通常このディレクトリは PATH に含まれているので，特になにもしなくてもシェルから実行可能になります． Apple Silicon搭載のMacの場合，Homebrew関連のプログラム（実行可能形式）は /opt/homebrew/bin に格納されます．ターミナルで which brew を実行して以下のように出力されれば問題ありません．

/opt/homebrew/bin/brew

何も出力されないか，brew not found のように出力された場合は，/opt/homebrew/bin を PATH に追加してください．このとき PATH内で/opt/homebrew/bin は /usr/local/bin より前に置くようにしてください．

~/.zshrc（あるいは ~/.bashrc）等で PATH を設定する際に以下のようにするとよいでしょう．

if [ "$(uname -m)" = "arm64" ]; then
    export PATH="/opt/homebrew/bin:$PATH"
fi

開発用ツールのインストール

Homebrewがあれば比較的容易です．最初にHomebrewでRISC-V関連ツールのインストールができるように設定します．

$ brew tap riscv-software-src/riscv

次にRISC-V用各種ツールとQEMUをインストールします．

$ brew install riscv-tools qemu

以上でxv6の開発用ツールのインストールは完了です．

次にコマンドサーチパスの設定の確認をします．開発用ツールはHomebrewでインストールされる他のプログラムと同様に，/usr/local/bin（x86の場合）あるいは /opt/homebrew/bin（Apple Siliconの場合）にインストールされます．これらのディレクトリが PATH に入っていれば問題ありません．もし

which riscv64-unknown-elf-gcc

を実行して何も出力されない場合は，上述のようにシェルの設定ファイル（~/.zshrc, ~/.bashrc 等）を編集して PATH を設定してください．

RISC/V用GDBのインストール

2024年10月3日現在，上記でインストールされるパッケージにはgdb (riscv64-unknown-elf-gdb)が含まれていません．カーネルのデバッグ用にgdbを利用したい場合はさらに以下を実行してください．

$ brew install riscv64-elf-gdb

インストール後の作業

以下のようにしてxv6のビルドと実行ができることを確認してください．カレントディレクトリ直下にgitで取得したRISC-V版xv6のソースコードのディレクトリxv6-riscvがあるものとします．

% cd xv6-riscv
% make
% make qemu
...
xv6 kernel is booting

hart 2 starting
hart 1 starting
init: starting sh
$ 

最後の$はxv6のプロンプトです． macOS上（RISC-Vをエミュレートする）仮想マシンアプリケーションQEMUが動作し，その上でxv6が動作しています． xv6上でいくつかプログラムを動かして動作を確認してみてください． usertestsというプログラムを実行すると，多少時間はかかりますがxv6カーネル全体のテストを行うことができます．このプログラムの実行後は，いったんxv6から抜けてmake cleanを実行し，続けてmakeを実行しておいてください．

xv6から抜けるにはctrl-Aに続けてxをタイプします．