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Releases: yoshiharu-ishii/rustx86

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32bit Linux がインターネットに出る — ブラウザの中のPCから ping と https

32bit Linux がインターネットに出る — ブラウザの中のPCから ping と https Latest
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@yoshiharu-ishii yoshiharu-ishii released this 14 Aug 13:17
32bit-network
e6aa200

32bit Linux がブラウザで起動し、そこから本物のインターネットに出るところまで。1993年のFreeDOSからも ping が返り、現代のAlpine Linuxからは wget https:// で実物のファイルが引ける。

試し方 (ダウンロードして2クリック)

  1. rustx86-web-32bit-network.zip を落として展開
  2. START.command (macOS/Linux) / START.bat (Windows) をダブルクリック — サーバーが立ってブラウザが開く
  3. ./fetch-images.sh でOSのイメージを取得 (elks / freedos / linux を個別にも指定可)

index.html の直接ダブルクリックでは動かない (ESモジュールとwasmは file:// で読めない) ため、キャッシュを切る小さなサーバーを同梱してある。

OSのディスクイメージは同梱していない。 ELKS も FreeDOS も Alpine も自由ソフトウェアで再頒布は許されているが、GPLのバイナリ配布にはソースの提供義務が恒久的に付く。教材が他人のOSの再頒布者になる責任は負わず、取得は同梱の fetch-images.sh に任せる方針。イメージが無くてもデバッガと速度計測は試せる。

この時点で動くもの

CPU

  • 8086 リアルモード → 80386 プロテクトモード (32bit)。ページング・特権リング・V86モード・TSS
  • test386.asm 完全合格 — POST FF完走 + EE出力44926行が386SX実機の期待値と完全一致
  • x87 FPU (f64裏打ち)、MMX、SSE / SSE2 — 名乗った命令は全部実装してある。libcrypto が踏む列も通る
  • 検証は Unicorn Engine と毎命令の突き合わせ (cosim) + 実カーネルのロックステップ

装置

8259 PIC / 8254 PIT / 16550 UART / 8042 / MC146818 CMOS / MC6845 CRTC / FDC / PCスピーカー / PCIバス (設定空間の列挙) / NE2000 (ISA) / RTL8029AS (PCI)

NE2000 と RTL8029 は同じ DP8390 コアで、皮 (バスの顔) だけが違う — 実物のRTL8029ASがNE2000互換を売りにした廉価チップで、Linuxのドライバもコアを共有しているのと同じ構図。

OS

OS 何ができるか
ELKS 0.9.1 ログイン、tetris、urlget で本物のHTMLを引く
FreeDOS 1.4 A:\> 到達、DOSゲーム、PING 1.1.1.1 が返る (NE2000.COM + mTCP)
Alpine Linux 6.18 busyboxシェル、自作ゲーム、DHCP → ping → wget https:// で実物のPNG取得

ネットワーク

ゲストのフレームは WebSocket で wsslirp (Go + gVisor netstack のユーザーモードNAT) へ運ぶ。root権限もTAPデバイスも要らないので、ブラウザのタブから素のインターネットに出られる。

TLSが通るまでの壁は6枚あった: MMX未実装 (libcryptoが#UD) → SSE2の語彙の歯抜け → RTCが固定時刻 (証明書の有効期間検証) → ssl_client とCA束の同梱 → CAの置き場所 (/etc/ssl/cert.pem) → ゲストに /tmp が無い。

道具

  • gdb風デバッガ (CLI + ブラウザ) — ブレーク・ステップ・「誰がこの番地を書いたか」・実行の足跡
  • スナップショット — CPU・装置・メモリ・ディスクを丸ごと保存/復元。起動済みの状態から1秒で復帰
  • 層で分けたCI — 土台 (lint/test) → CPU層 (Unicorn照合・test386) → 機械層 (3OS起動回帰・wasm起動) → 機能層 (スナップショット・貼り付け・ネットワーク)。ネットワークの関門は外に出ない作りで、相手のサイトの都合でも権限でも赤くならない

速さ

経路 シェル到達
ネイティブ (bzImageフル起動) 1160M命令 / 約16秒
ブラウザ (スナップショット復帰) 約1秒

インタプリタのみ (JITは凍結中)。同じカーネルを食わせた v86 は4.4〜5.0秒で、この差が次の目標になっている。

解説

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16bit 最終形 — ブラウザで ELKS と FreeDOS が動く

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@yoshiharu-ishii yoshiharu-ishii released this 09 Aug 00:41
16bit-final
a2a29f0

16bit時代の完成形。この次のコミットからプロテクトモード (32bit化) が始まる。

試し方 (ダウンロードして2クリック)

  1. rustx86-16bit-web.zip を落として展開
  2. START.command (macOS) / START.bat (Windows) をダブルクリック — サーバーが立ってブラウザが開く

index.html の直接ダブルクリックでは動かない (ESモジュールとwasmは file:// で読めない) ため、キャッシュを切る小さなサーバーを同梱してある。

OSのディスクイメージは同梱していない — 再頒布者になるとソース提供義務が恒久的に付くため、取得は同梱の fetch-images.sh に任せる方針 (理由の詳細)。イメージ無しでも実行速度ベンチとデバッガは試せる。

この時点に入っているもの

  • 8086 リアルモードCPU — Unicorn Engine と毎命令突き合わせて検証 (94テスト)
  • 装置: 8259 PIC / 8254 PIT / UART 16550 / 8042 / CMOS / CRTC / FDC
  • BIOS 高位エミュレーション (INT 10h/13h/16h/1Ah ほか)
  • ELKS 0.9.1 — ログインして tetris が動く
  • FreeDOS 1.4 — A:\> に到達し、DOSゲーム (ELIZA / ZMIY / ROW4T) が動く。ZMIY はCRTCのハードウェアスクロール込み
  • ブラウザ (wasm) で全部動く。ネイティブ比 約90% の実行速度
  • gdb風デバッガ (CLI + ブラウザ) — 巻き戻し・「誰がこの番地を書いたか」・実行の足跡
  • スナップショット (CPU・装置・メモリ・ディスクを丸ごと保存/復元)

解説

  • 開発記 (ブログ連載): https://pocraft.net/category/16bit/
  • 本 (Zenn): 「Rustで書くx86エミュレータ 16bit編」 — 説明しているのは正確にこのタグの状態
  • 設計判断の記録: docs/adr/

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