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E01b5a9a5daa7ac571dd3e46d05cbe4d 對於任天堂而言,在16bit世代中,Sega是他們強而有力的對手,與Sega廝殺一陣之後,Sony推出了PlayStation,任天堂再次陷入苦 戰。經歷N64與GameCube等2台主機之後,隨後而來的Wii受到了廣大的歡迎,但是Wii的設計卻讓任天堂吃到苦頭,沒錯,就是我們的主題,主機 安全性部分。

前情提要:

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Wii?是GameCube 1.5吧!

在說明Wii的破解之前,我需要先解釋一些設計上的要點,這樣才能清楚看到為什麼破解工作這麼簡單。

Wii擁有完整相下相容、能夠執行GameCube遊戲,是眾所周知的事情,但是你知道任天堂是如何設計這個功能的嗎?我們簡單地回顧一下Wii與GameCube的硬體。基本上Wii的核心零組件可以視為GameCube的升級版,Wii採用IBM PowerPC架構處理器Broadway,顯示晶片則是ATI的Hollywood,與GameCube相當類似。

GameCube採用IBM PowerPC架構處理器Gekko,顯示晶片Flipper則是由ATI收購的ArtX生產。當在Wii執行GameCube的遊戲時,主機只需降低處理器時脈,實際的情況就像在實體GameCube上執行遊戲一樣,連軟體模擬器都不需要。

如果以電腦零組件來舉例,Wii就像是配備Intel Core i5處理器與GeForce 9800顯示卡的電腦,而GameCube則是Intel Core i3處理器與GeForce 9200顯示卡,前者可以直接相容後者的所有程式,但是擁有更高的效能,如果作業系統情況允許的話,處理器甚至可以像古董級處理器8086一樣執行16bit的程式。

▲Wii是第一款正式將體感控制器做為標準配備的家用遊戲主機。(圖片來源:維基百科,採用創用CC 姓名標示-相同方式分享授權。原圖作者:Jecowa)

▲GameCube則是任天堂旗下第一台採用光碟做為儲存媒體的遊戲主機。(圖片來源:維基百科,採用創用CC 姓名標示-相同方式分享授權。原圖作者:Archives personnelles)

沒有作業系統的主機

回來看看Wii的情況,它的作業系統……,喔,它沒有作業系統,我們稍後再來談談這個問題。

說真的,讓主機擁有向下相容性並不是壞主意,同時它也可以省下開發成本,還可以站在現有基礎上進行開發,但是潛藏的問題容易發生在更動主機的安全性設計,或是在向下相容的沙盒模式中,就像Wii主機的GameCube模式。

另一方面,Wii和GameCube一樣並不具有作業系統,當執行遊戲時,作業系統核心並不會於背景執行,遊戲是直接掛載到主機硬體上,並且擁有包括記憶體與各項裝置在內的全部硬體控制權。

Wii除了處理器與GameCube很相近外,顯示晶片也不例外。不過兩者的顯示晶片有個很大的差異,Wii的顯示晶片同時也是個IO橋接裝置,並受內建於GPU中的ARM架構處理器控制。

Wii的安全性完全建築在這個處理器上,它會檢查整個開機程序,並驗證所有遊戲、軟體,再加上Wii實際上並不具有作業系統,也沒有系統核心,所以這個ARM處理器擁有1個叫做IOS的迷你核心(microkernel),它的工作就是全權負責所有安全性相關工作,而且會與主處理器同時運作。

當我們瞭解了Wii的基礎架構後,接下來就可以開始討論聰明的破解方法,看看自製軟體社群是如何破解這台機器的吧。

▲Wii的處理器為IBM生產的Broadway,時脈為729MHz。

▲Wii的顯示晶片為ATI生產的Hollywood,時脈為243 MHz,並具有3MB eDRAM。

下集預告:把記憶體打開看看

原文刊載於http://wololo.net/2014/01/20/10-days-of-hacking-day-6-the-wii

感謝原文作者Acid_Snake同意轉載

Original article by Acid_Snake. Translate by konamigood.

延伸閱讀:

【模擬器改造】Wii:革命性改寫遊戲產業規則

Wii模擬器中止支援Windows XP,也不再開發32bit版本

Wii 宣佈停產,體感操作家用遊戲主機元老下台一鞠躬

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飯飯
1.  飯飯 (發表於 2014年8月08日 16:14)
所以這個ARM處理器擁有1個叫做IOS的迷你核心(microkernel),它的工作就是全權負責所有「安全幸」相關工作
是安全性吧XD?

Wii的軟體架構上有好多好多的IOS ww
國寶大師 李文恩
2.  國寶大師 李文恩 (發表於 2014年8月08日 16:16)
※ 引述《飯飯》的留言:
> 所以這個ARM處理器擁有1個叫做IOS的迷你核心(microkernel),它的工作就是全權負責所有「安全幸」相關工作
> 是安全性吧XD?
>
> Wii的軟體架構上有好多好多的IOS ww
感謝提醒,已修正
Love Lee Chan
3.  Love Lee Chan (發表於 2014年8月09日 01:01)

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