Émulation

En informatique, l'émulation consiste à substituer un élément de matériel informatique – tel un terminal informatique, un ordinateur ou une console de jeux – par un logiciel.

La définition du terme émuler est « chercher à imiter ». Il faut voir dans l'émulation une imitation du comportement physique d'un matériel par un logiciel, et ne pas la confondre avec la simulation, laquelle vise à imiter un modèle abstrait. L'émulateur reproduit le comportement d'un modèle dont toutes les variables sont connues, alors que le simulateur tente de reproduire un modèle mais en devant extrapoler une partie des variables qui lui sont inconnues (exemple : la simulation du comportement d'un trou noir). Le recours à un émulateur, selon le contexte, permet de faciliter le développement ou le débogage d'un système ou de remplacer un système obsolète ou inutilisable par un autre. Dans ce cadre, il est possible de faire fonctionner le nouveau système, l'émulateur, de la même manière que le système imité.

Applications

Emulation de DOS par Cygwin.

On peut discerner plusieurs applications principales.

Émulateur de terminal

Article détaillé : Émulateur de terminal.

L'émulation d'un terminal informatique est pratiquée depuis les années 1970^[1]. En effet, les terminaux physiques sont devenus rares, mais le mode d'interaction est resté. Ainsi on utilise un émulateur de terminal comme xterm pour émuler une console VT100.

Émulation d'ordinateur

Pour une imitation logicielle d'un ordinateur, on stocke le contenu des périphériques de stockage (disque durs…) dans des fichiers images (reflets) des périphériques d'origine. Ces fichiers images peuvent être à taille fixe (qui ne grandira pas) ou à taille dynamique (qui grandira au fur et à mesure où l'on y stocke des données dans la limite de la taille du disque dur physique sur lequel ce fichier image se trouve) Parfois, ces émulateurs d'ordinateurs utilisent certains lecteurs physiques comme les lecteurs de CD rom ce qui permet d'utiliser directement les supports de stockage sans être obligé de transférer leurs données dans des fichiers images qui prennent de la place sur le disque dur.

Émulation en conception électronique

Dans le domaine de l'électronique de l'informatique embarquée, le terme émulateur désigne un dispositif matériel (électronique) qui permet de faire du développement et du débogage. Dans ce cadre, et afin de marquer la différence, on parle de simulateur pour un logiciel qui émule le comportement d'un microprocesseur.

L'émulateur remplace physiquement le microprocesseur (ou le microcontrôleur) à l'aide d'une sonde (connecteur dont le Brochage est compatible avec ce dernier). L'électronique pilotée de l'émulateur remplace ainsi (idéalement strictement à l'identique) le microprocesseur d'un point de vue électrique et numérique. La sonde est interfacée (généralement via une carte périphérique spécifique) avec un ordinateur de développement pour permettre à l'ingénieur de contrôler et d'observer le fonctionnement du microprocesseur émulé.

On parle d'émulateur temps-réel lorsque celui-ci respecte les contraintes temporelles du microprocesseur (cycles d'écriture, temps de réponse…).

Ce type de matériel est très coûteux en comparaison du circuit émulé, coût lié au développement complexe d'un tel dispositif et, au fait qu'il ne fait pas l'objet d'une utilisation massive : l'émulateur est utilisé dans le développement, le microprocesseur/microcontrôleur est utilisé pour la production (de masse). De plus, il n'existe généralement des émulateurs que pour les «petits» microcontrôleurs (8 bits). Pour les autres, il est plus fréquent de voir ce que l'on appelle un « in circuit emulator » (ICE) : l'émulateur est alors intégré au microprocesseur lui-même et est connecté à l'ordinateur de développement via une interface plus simple (comme le célèbre JTAG).

Émulation de jeu

Les extractions des jeux de consoles, sous forme de fichier, sont couramment appelés ROM. L'extension des fichiers ainsi que les renseignements concernant le jeu sont généralement indiqué dans le nom du fichier. Il s'agit d'une nomenclature particulière qui s'est imposé d'elle-même afin d'apporter des précisions utiles et importantes à la ROM et ainsi d'en faciliter son partage avec d'autre utilisateur. Ces codes, devenus standards, sont régit par le GoodXXXX. Exemple de nom de ROM :

Arkanoid (Bung) (PD) [C] .GBC

Nomenclature:

Nom du Jeu	Codeur	Version (état)	Type d'affichage	Extension de fichier
Arkanoid	Bung	PD = Domaine publique	C = Jeu en Couleur	.gbc = pour Nintendo Game Boy Color.

Codes standard d'état (légende)

Version (état)	[!] = Bon dump, (good dump) vérifiée, conformes au support d'origine, parfaite, à choisir !
	[a] = Alternative, réalisée pour corriger des bogues ou éliminer les codes Game Genies.
	[b] = Mal dumpée (bad dump), mal sauvegardée pour être convertie en fichier ROM.
	[f]= Réparée (fixed), modifiée, afin de mieux fonctionner sur l'émulateur.
	[h] = Piratée (hacked), son en-tête a été modifiée ou Multi-régions, contient parfois scènes modifiées ou ajoutées. Illégale si le jeu n'est pas du domaine public.
	[o] = Surdumpée (over dump), contient plus de données que la cartouche originale mais le jeu n'est pas modifié.
	[M#] = Multi-langage (multi-language), le symbole "#" indique le nombre de langues.
	[###] = Empreinte (checksum).
	[ZZZ] = Non Classifiée.
	[p] = Pirate, ROM illégale, diffusion et utilisation interdite, respectez le droit sur la propriété intellectuelle.
	[t] = ROM d'entrainement (trained), le code spécial exécuté au début du jeu (trainer), permet d'accéder à des astuces.
	[T] = ROM traduite (traduced), d'une langue vers une autre.
	[x] = Mauvaise empreinte (checksum), une erreur s'est glissée dans le fichier ROM sauvegardé, ce qui cause des plantages ou la rend inutilisable.
	[??k] = Taille ROM (exprimé en octet, kilo-octet et en méga-octet, le code spécial exécuté au début du jeu (trainer), permet d'accéder à des astuces.
	[Unl] = Sans licence (unlicensed), ROM réalisée sans la licence officielle du jeu, présente sur la cartouche d'origine. C'est le cas de nombreux jeux de console NES.
	[-] = Version de ROM inconnue.
Extension de fichier	*.GB = Jeu pour la Nintendo Game Boy.
	*.GBC = Jeu pour la Nintendo Game Boy Color.
	*.GBA = Jeu pour la Nintendo Game Boy Advance.
	*.NDS = Jeu pour la Nintendo DS.

Codes Pays Standard

Langue	U = Anglais .
	J = Japonais.
	K = Coréen.
	E = Principales langues européennes (Français, Anglais, Allemand, Espagnol, Italien).

Émulation de consoles de jeux

Article détaillé : Émulateur de console de jeux vidéo.

Dans ce contexte les systèmes de stockage de la console sont appelés des ROM, car dans les consoles de jeux (d'arcades ou autres) les programmes de jeux étaient effectivement stockés dans des mémoires mortes (soit sur la carte mère, soit dans des cartouches enfichables). Pour les machines utilisant comme support le CD-ROM ou le DVD, on utilise généralement le terme ISO.

Il est également possible d'émuler une console de jeu sur une autre console de jeu, par exemple, un émulateur qui permet de jouer aux jeux NES (Nintendo Entertainment System) sur une Playstation.

Émulation de systèmes d'arcade

Certains programmeurs se sont spécialisés dans l'émulation des systèmes inclus dans les bornes d'arcade (ces meubles de jeux vidéo que l'on trouve souvent dans les bars).
Ce secteur est dominé par un projet célèbre et vivant nommé MAME, très structuré autour d'une équipe de développeurs réguliers et efficaces.

Popularisation de l'émulation

Les émulateurs étant devenus très populaires au milieu des années 1990, une très grande communauté de fans et de programmeurs s'est formée sur l'Internet, ce qui a popularisé plusieurs sites webs dédiés à l'émulation. Les artéfacts de cette 'culture de l'émulation' commencent à faire l'objet d'un effort de conservation. Le site web EmuWiki.com, l'encyclopédie de l'émulation a pour vocation de recenser l'ensemble des émulateurs ayant existé (toutes plateformes confondues) ainsi que leur historique respective, leur programmeur, et plus particulièrement vise à promouvoir la conservation des artéfacts de la culture de l'émulation de ses débuts à aujourd'hui. Le site détaille largement les différentes versions distribuées pour chaque émulateur ainsi que le contenu de chaque mise à jour. (par exemple, la révision complète de l'histoire de Final Burn^[2] ou de Basilisk II^[3])

Le problème légal des ROM

Sur les consoles de jeu et les bornes d'arcade, le logiciel du jeu et le système d'exploitation de la machine sont enregistrés sur des mémoire morte (ROM - de l'anglais Read Only Memory) soudée dans la machine, ou sur une cartouche. L'émulateur permet techniquement de faire fonctionner le jeu sans utiliser la console, cependant le contenu des ROM n'est pas fourni avec l'émulateur - pour des raisons de droit d'auteur, or ce contenu est indispensable à l'utilisation du jeu.

Le fait de copier le contenu d'une ROM et de la vendre ou la distribuer sans l'accord de son auteur est assimilé à de la contrefaçon et est illégal, les auteurs qui autorisent la copie sont rares.

Le propriétaire d'une ROM est autorisé à effectuer une copie pour son propre usage.

La copie de ROM est autorisée si la durée du copyright est passée.

Les auteurs de l'émulateur MAME recommandent d'attendre au minimum 3 ans depuis le début de la commercialisation du jeu, cependant cette règle empirique n'a aucune base juridique^[4].

La distribution légale

La distribution légale, effectuée avec l'accord de l'auteur, et parfois son soutien, est l'exception plus que la norme.

• Les auteurs des jeux Gridlee et Robby Rotto sont parmi les seuls auteurs qui autorisent la distribution gratuite et la copie des ROM de leur jeu^{[réf. nécessaire]}.

• Les sociétés Capcom et Atari mettent à disposition le contenu des ROM de leurs anciens jeux. Des jeux qui ne sont plus disponibles dans le commerce.^{[réf. nécessaire]}

• Le jeu Poly Play est distribué légalement sur le site web de MAME, la date de copyright est expirée, et l'auteur (VEB Polytechnik Karl-Marx-Stadt. en République démocratique allemande) n'existe plus.

La contrefaçon

• Le partage de fichiers en pair à pair (P2P) est la pratique la plus courante pour la distribution illégale des ROM. Celle-ci fait usage de logiciels tels que eMule, BitTorrent ou IRC fServe.

• Des sites web offrent illégalement des copies de ROM à télécharger. cependant, un grand nombre de ces sites ont fermé.

• Des CD ou des DVD contenant des copies de ROM sont vendus illégalement par l'intermédiaire de sites web de vente en ligne comme eBay.

• Des copies de ROM sont distribuées via des forums comme par exemple Usenet.

Notes et références

1. ↑ Shirley Ward Watkins et Marshall D. Abrams,Survey of remote terminal emulators,U.S. Dept. of Commerce - 1977
2. ↑ L'histoire de l'émulateur Final Burn, EmuWiki.com - L'encyclopédie de l'émulation.
3. ↑ L'histoire de l'émulateur Basilisk II, EmuWiki.com - L'encyclopédie de l'émulation.
4. ↑ (en)About MAME

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia :

• « Émulation », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel)

Articles connexes

• Machine virtuelle
• Émulateurs d'ordinateur
• Émulateur de console de jeux
• Translation de code

Liens externes

• EmuladoresGame - émulateurs et des jeux sans inscription
• Catégorie Émulateur de l’annuaire dmoz