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エミュレータをつくりたい

Last updated at 2020-04-28Posted at 2020-04-28

はじめに

x86 CPUエミュレータを作ろうとしています。
エミュレータ作成を通し、
CPUの動き、機械語やアセンブリ言語など、低レイヤーの知識をつけることを目的としています。
今回はまともなプログラムは動かせません。
"Hello, World"もできません。

レジスタは、CPUに組み込まれている作業領域です。
汎用レジスタと特殊レジスタがあります。

(ESP、EBPを汎用レジスタって言う本があったり、
特殊レジスタって言う本があったり結局どっちなの？という気持ちになる。)

x86環境下では汎用レジスタは以下の８つがあります。

アセンブリ言語で、なにかデータを指定する箇所では、
汎用レジスタは大体指定することができます。

演算結果を、EAXやEDXに暗黙的に入れられることもあります。
例えば、div ecxとすると、
EAX ÷ ECXの商がEAXに、余がEDXに入ります。

EIPとEFLAGSがあります。
EIPには次に実行するアセンブリ命令のアドレスが入っています。
EFLAGSは条件判定に使うようなフラグが入っています。

機械語と一対一で対応している言語です。

1バイトのオペコードを読み込み、その値によって処理を振り分けていきます。

mov命令のオペコードは0xB8 から 0xBFまでです。
オペコード自身に、レジスタの指定が含まれています。
4バイトの値を、指定したレジスタにコピーします。

short jump命令のオペコードは0xEBです。
1バイトの符号付き整数を取り、eipに加算します。
つまり、-127から+128の範囲内を飛ぶことができます。