--- /dev/null	Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/user/menikon/thesis.md	Wed Dec 16 14:05:01 2020 +0900
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+# CbC による xv6 の FileSystem の書き換え
+author: Takahiro Sakamoto, Shinji Kono
+
+profile: 琉球大学工学部情報工学科並列信頼研
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+## 研究目的
+- OSに対し高い信頼性を実現させたい
+
+- そのために当研究室ではContinuation based C (CbC)を用いたGearsOSを設計中である
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+- 前段階としてシンプルであるが基本的な機能を揃えたOSであるxv6をCbCで書き換える
+
+- CbCは処理の基本単位をCodeGearとし、stackに値を積む事なくCodeGear間を遷移する
+
+- CodeGear間は状態遷移であるためOS内部を明確化することができる
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+- 本研究ではOS内部の明確化を実現し信頼性を向上させるためにCbCを用いFileSystemを書き換える
+
+## 研究概要
+-
+## Continuation based C
+* Continuation based C (CbC) はこの Code Gear 処理の単位としてプログラミング言語として開発している。
+* Code Gear は 関数呼び出し時の環境を使わずに次の Code Gear へと goto 文によって遷移する
+* この goto 文による遷移を軽量継続と呼ぶ
+* 継続を用いることによって状態遷移ベースでのプログラミングが可能である
+* CbC は C と互換性のある言語なので、C の関数も呼び出すことができる
+## CbC のコード例
+* CbC では Code Gear は \_\_code Code Gear 名 (引数) の形で記述される
+* Code Gear は戻り値を持たないので、関数とは異なり return 文は存在しない
+* goto の後に Code Gear 名と引数を並べて、次の Code Gear の遷移を記述する
+
+## CbC のコード例
+* この goto の行き先を継続と呼び、このときの a+b が次の Code Gear への出力となる
+
+```
+__code cg0(int a, int b){
+  goto cg1(a+b);
+}
+
+__code cg1(int c){
+  goto cg2(c);
+}
+```
+## CbC の継続
+
+## Gears におけるメタ計算
+* Gears OS ではメタ計算を Meta Code Gear、Meta Data Gear で表現する
+* Meta Code Gear はノーマルレベルの Code Gear の直後に遷移され、メタ計算を実行する
+* Meta Code Gear で OS の機能であるメモリ管理やスレッド管理を行う
+
+## Meta Gear
+* Gears OS では、Meta Code Gear は通常の Code Gear の直前、直後に挿入され、メタ計算を実行する
+* 通常の計算からはメタ計算は見ることができない
+
+
+## Context
+* Gears OS では Context と呼ばれる、使用されるすべての Code Gear、Data Gear を持つ Meta Data Gear を持っている
+* Gears OS は必要な Code Gear、Data Gear を参照したい場合、この Context を通す必要がある
+* Context は Meta Data Gear であるため、Meta Code Gear を介してアクセスする
+
+## Context
+* Context は全ての Code Gear のリストを持っており、enum で番号とアドレスを対応付けている
+```
+enum Code {
+    C_popSingleLinkedStack,
+    C_pushSingleLinkedStack,
+    C_stackTest3,
+    C_assert3,
+    ...
+};
+```
+```
+context->code[C_popSingleLinkedStack] = popSingleLinkedStack_stub;
+context->code[C_pushSingleLinkedStack]  = pushSingleLinkedStack_stub;
+context->code[C_stackTest3] = stackTest3_stub;
+context->code[C_assert3] = assert3_stub;
+```
+
+## Context
+* Data Gear も Code Gear と同様に Context が全ての Data Gear のリストを持っている
+* Data Gear のリストも enum で管理されている
+* これは引数格納用の Data Gear の番号である
+```
+enum DataType {
+    D_Code,
+    D_SingleLinkedStack,
+    D_Stack,
+    D_TaskManager,
+    D_Worker,
+    ...
+    };
+```
+
+## Interface
+* Code Gear と Data Gear は Interface と呼ばれるまとまりとして記述される
+* Interface は GearsOS でのモジュール化の仕組み
+* Interface は使用される Data Gear の定義と、それに対する Code Gear の集合である
+* Interface の操作に対応する Code Gear の引数は Interface に定義されている Data Gear を通して行われる
+
+## Interface の定義
+* Stack の Interface の例である
+* typedef struct Interface 名で記述する
+* Impl は実際に実装した際のデータ構造の型になる
+
+```
+typedef struct Stack<Impl> {
+    union Data* stack;
+    union Data* data;
+    __code next(...);
+    __code whenEmpty(...);
+
+    __code clear(Impl* stack, __code next(...));
+    __code push(Impl* stack, union Data* data, __code next(...));
+    __code pop(Impl* stack, __code next(union Data* ...));
+    __code isEmpty(Impl* stack, __code next(...), __code whenEmpty(...));
+
+}
+```
+## Interface の定義
+* Data Gear は 操作する Data Gear と
+操作に必要な全ての Data Gear Gear が記述されている
+* \_\_code で記述されているものが操作の Code Gear である
+
+```
+typedef struct Stack<Impl> {
+    union Data* stack;
+    union Data* data;
+    __code next(...);
+    __code whenEmpty(...);
+
+    __code clear(Impl* stack, __code next(...));
+    __code push(Impl* stack, union Data* data, __code next(...));
+    __code pop(Impl* stack, __code next(union Data* ...));
+    __code isEmpty(Impl* stack, __code next(...), __code whenEmpty(...));
+
+}
+```
+## Interface の実装の記述
+* ソースコードは Interface の実装の初期化のコードである
+* 操作の Code Gear には実装した Code Gear の番号が代入されるが、ここを入れ替えることで、複数の実装を持つことができる
+```
+Stack* createSingleLinkedStack(struct Context* context) {
+    struct Stack* stack = new Stack();
+    struct SingleLinkedStack* singleLinkedStack = new SingleLinkedStack();
+    stack->stack = (union Data*)singleLinkedStack;
+    singleLinkedStack->top = NULL;
+    stack->push = C_pushSingleLinkedStack;
+    stack->pop  = C_popSingleLinkedStack;
+    stack->isEmpty = C_isEmptySingleLinkedStack;
+    stack->clear = C_clearSingleLinkedStack;
+    return stack;
+}   
+```
+## xv6 の書き換えの方針
+* xv6 を CbC で書き換え、Gears OS の機能と置き換えることで Gears OS に OS の基本構造を持たせたい
+* このためには xv6 をモジュール化することで、xv6 の機能を明らかにする必要がある
+* xv6 の Interface を定義し、Gears OS の機能をこれに合わせることによって実現したい
+
+## CbC による FileSystem の書き換え
+
+## まとめと今後の方針