Новите версии на емулатори Box86 и Box64, които позволяват стартиране на x86 игри на ARM системи.

Публикувани са версии на емулаторите Box86 0.2.6 и Box64 0.1.8, предназначени за стартиране на Linux програми, компилирани за архитектурите x86 и x86_64, на устройства с ARM, ARM64, PPC64LE и RISC-V процесори. Проектите се развиват синхронно от един екип разработчици — Box86 е ограничен до възможността за стартиране на 32-битови x86 приложения, докато Box64 осигурява стартиране на 64-битови изпълними файлове. Проектът обръща голямо внимание на организацията на стартирането на игрови приложения, включително предоставя възможност за стартиране на Windows версии чрез wine и Proton. Изходният код на проекта е написан на езика C и е предоставен (Box86, Box64) под MIT лиценз.

Особеност на проекта е приложението на хибриден модел на изпълнение, при който емулацията се прилага само към машинния код на самото приложение и специфичните библиотеки. Типичните системни библиотеки, включително libc, libm, GTK, SDL, Vulkan и OpenGL, се заменят с варианти, родни за целевите платформи. По този начин, библиотечните извиквания се изпълняват без емулация, което позволява постигането на значително увеличение на производителността.

Емулцията на код, за който липсват родни за целевата платформа заместители, се извършва с помощта на техника за динамична прекомпилация (DynaRec) от един набор машинни инструкции в друг. В сравнение с интерпретацията на машинни инструкции, динамичната прекомпилация демонстрира 5-10 пъти по-висока производителност.

В тестовете за производителност емулаторите Box86 и Box64 показаха значителни предимства пред проектите QEMU и FEX-emu при изпълнение на платформите Armhf и Aarch64, а в отделни тестове (glmark2, openarena) постигнаха производителност, идентична на стартирането на версия, родна за целевата платформа. В тестовете 7-zip и dav1d, които извършват интензивни изчисления, производителността на Box64 беше между 27% и 53% от производителността на родното приложение (за сравнение, QEMU показа резултат от 5-16%, а FEX-emu — 13-26%). Освен това беше направено сравнение с емулатора Rosetta 2, използван от Apple за стартиране на x86 код на системи с ARM чип M1. Rosetta 2 осигури изпълнение на теста с 7zip с производителност от 71% от родната версия, а Box64 — 57%.

Що се отнася до съвместимостта с приложенията, от 165 тествани игри, около 70% работят успешно. Около 10% от тях функционират, но с определени уговорки и ограничения. Сред поддържаните игри са WorldOfGoo, Airline Tycoon Deluxe, FTL, Undertale, A Risk of Rain, Cook Serve Delicious и повечето игри на компанията GameMaker. Игри, с които се отбелязват проблеми, са тези, базирани на движка Unity3D, който зависи от пакета Mono, емилацията на който не винаги работи поради използването на JIT компилация в Mono и също така има доста високи изисквания към графиката, които не винаги са достижими на ARM платформи. Подмяната на библиотеки за GTK приложенията засега е ограничена до GTK2 (подмяната на GTK3/4 не е напълно реализирана).

Основни промени в новите версии:

• Добавена е обвивка за библиотеката Vulkan. Добавена е поддръжка на графичния API Vulkan и DXVK (реализация на DXGI, Direct3D 9, 10 и 11 върху Vulkan).
• Подобрени са обвивките за библиотеките GTK. Добавени са обвивки за gstreamer и библиотеки, обикновено използвани в GTK приложения.
• Добавена е начална поддръжка (засега само режим интерпретация) за архитектурите RISC-V и PPC64LE.
• Направени са корекции, насочени към подобряване на поддръжката на SteamPlay и прослойката Proton. Осигурена е възможност за стартиране на много Linux и Windows игри от Steam на платформи AArch64, като Raspberry Pi 3 и 4.
• Подобренo е управлението на паметта, работата на mmap и проследяването на нарушения на защитата на паметта.
• Подобрена е поддръжката на системния повик clone в libc. Добавена е поддръжка на нови системни повици.
• В движка за динамична повторна компилация е подобрена работата с регистрите SSE/x87, добавена е поддръжка на нови машинни кодове, оптимизирани са преобразуванията на числа float и double, подобрена е обработката на вътрешни преходи, опростено е добавянето на поддръжка за нови архитектури.
• Подобрен е зареждачът на файлове във формат ELF.

Източник: opennet.ru