自作WASMランタイムをKernelに改造する試み.pdf

2023/9/15 WebAssembly night #11の@RI5255 (https://twitter.com/RI5255) の発表資料です。

SeckHack365で取り組んでいるWASM Runtime x Microkernelという試み(https://github.com/RI5255/mavis) について紹介します。

Transcript

1. 自作WASMランタイムをKernelに改造する試み -WASM x Microkernelの可能性- WebAssembly night #11 9/15 @RI5255
2. 仕組みを理解したい!! OTFって何？ NTFSって何? Cコンパイラの仕組みは? USBドライバの仕組みは？ 自己紹介 ・低レイヤが好き ・重度のフルスク病 ・CTFはpwnが好き @RI5255
3. WASM Runtime x Microkernel !! https://github.com/RI5255/mavis
4. Microkernelとは？ user タスクスケジューラ デバイスドライバ ファイルシステム シンプルで必要最低限のinterface kernel kernel server
5. WASM Runtime x Microkernelとは？ user タスクスケジューラ デバイスドライバ ファイルシステム シンプルで必要最低限のinterface WASM Runtime kernel WASM 全てのserverがWASMバイナリなMicrokernel !!
6. 概要 fs ・ファイルのopen ・ファイルのread ・ファイルのclose vm ・タスクの生成 ・タスクの削除 shell ・コマンド実行 WASM Runtime(Kernel) low level functions WASM Program Microkernel
7. 特徴 ・仮想メモリを持たない ・すべてのプログラムがWASMバイナリ ・すべてのプログラムがring0で動く ・kernelそのものがWASM Runtime ・メッセージパッシングの機構を提供 ・”OS”の機能は全てWASMバイナリとして実現する
8. Why? ・仮想メモリが必要ない Microkernelのボトルネックを解消しつつ、拡張性に優れたOSを作ることができる ・プログラムが汎用的になる ・全てをKernel空間で動かせる!!
9. Demo: “Hello World” on mavis
10. Demo: “Hello World!” on mavis shell fs “hello” OPEN_FILE_MSG OPEN_FILE_REPLY_MSG 1 shell fs READ_FILE_DATA_MSG READ_FILE_DATA_REPLY_MSG 2 shell vm SPAWN_TASK_MSG SPAWN_TASK_REPLY_MSG 4 hello create_vm_task shell fs CLOSE_FILE_MSG CLOSE_FILE_REPLY_MSG 3 hello vm EXIT_TASK_MSG 5 task_destroy shell DESTROY_TASK_MSG ”Hello World!”
11. 展望 ・ライブラリを使うぐらいの気軽さで、”OS”の機能を切り替えられる日が来るかも!? ・分散システムへの応用!? ・WASM Device Driver ・Network Support