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March 25, 2018
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Transcript
エミュレータを作ろう sksat cybozu labs youth 7th CombNaf 3 @2018.3/25
自己紹介 sksat Twitter: @sksat_tty GitHub: @sk2sat 高2(B2ではない seccamp 2016 cybozu
labs youth 7th tus-uc 3th etc...
最近あった嬉しいこと
ちょこっとラボユースの話 サイボウズ・ラボユースは、世界に通用する日本の若手エンジニアの発 掘と育成を目指すことを目的とし、学生の若手クリエイターに研究開発の 機会を提供する場として、 2011年3月31日に設立されました。 ようするに ・ガチプロに教えてもらえる ・お金がもらえる ・OSSが開発できる ・柔軟な対応
今日の話題 みなさん,エミュレータ作ってますか??? 教えてください!!! はい いいえ 作りましょう!!!
エミュレータ is 何
エミュレータ コンピュータの機能・動作をエミュレートするソフトウェア
普通のプログラム OSが動く ✕ (OSの上で) アプリケーションが動く
エミュレータ プログラム上で コンピュータを エミュレートする \ヨウ/
代表的なエミュレータ チ ョ ッ ト チ ガ ウ
エミュレータをつくるには コンピュータのしくみを完全理解 プログラムに落とし込む
エミュレータをつくると コンピュータのしくみを完全理解 エミュレータをつくる
ゆるふわ自作エミュレータ入門
コンピュータってどうやって動いてるの BIOS/UEFIがプログラムをメモリに読み出す ローダーが起動 OSが起動
これをプログラムにすればいい
何をエミュレートするか? ・いきなり Linux とかはムズカシイ →機能が多い・使うデバイス /CPU の機能も多い ・ミニマルな OS が欲しい
→無いなら作ればいいじゃない
自作OS ・みなさん OS 作ってますか? ・コミュニティ: osdev-jp オフ会:自作 OS もくもく会(昨日あった) ・自作
OS といえば? →はりぼて OS
みんなだいすきはりぼてOS ・30日でできる! ・ゆるふわ ・小さい →エミュレートしやすい!
はりぼてOS ・ x86 32bit ・ブートメディア →フロッピー ・ページング無し
はりぼてOSのブート フロッピーディスク (保存のアイコンではない )
IPL:初期プログラムローダー おわかりいただけただろうか...
プログラムのしくみ \ウマイ/ プログラム(機械語)
エミュレータでは... \ウマイ/ プログラム(機械語)
CPUの気持ちになる 持ち物 ・熱い気持ち ・SDM
SDMとは? Intel® 64 and IA-32 architectures software developer’s manual
結論 CSの全ての分野に精通したい! コンピュータのしくみを完全理解したい! エミュレータをつくりたい! SDMオイシイ!
SDMムズイ それな. よくわからん疑似コードとかある OSやエミュレータを自作 わかる!
SDMを読んでイく
基本実行環境
ようするに メモリ ・いっぱいデータを置いておける ・1つだけある レジスタ ・少しデータを置いておける ・いっぱいある
プログラムに落とすと メモリ std::vector<uint8_t> memory; レジスタ uint32_t eax, ecx, edx, ebx,
esp, ebp, edi; 実行環境はできた →メモリにプログラムを置く →実行!
機械語のフォーマット
プログラムの実行
プログラムの実行 実行
プログラムの実行 実行
プログラムの実行 実行
プログラムの実行 実行
プログラムの実行 実行
プログラムの実行 実行
プログラムの実行 実行 どこの機械語を実行するか? ↓ EIPレジスタ:プログラムカウンタ
まとめると while(true){ // 機械語を1つ実行 ExecOpcode(memory, eip); }
まとめると void ExecOpcode(Memory& memory, uint32_t& eip){ uint8_t prefix, opcode, modrm,
sib; uint32_t disp32, imm32; prefix = memory[eip]; eip++; opcode = memory[eip]; eip++; ... }
ゆるふわに学びたい! かわいい!(ヽ *゚▽゚*)ノ
俺は熱い!!!!
作っているエミュレータ https://github.com/sk2sat/emu starをくれると喜ぶ