{"id":101103,"date":"2021-08-27T10:23:05","date_gmt":"2021-08-27T08:23:07","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/emulyator-risc-v-v-forme-pikselnogo-shejdera-pozvolivshij-zapustit-linux-v-vrchat"},"modified":"2021-08-27T10:23:05","modified_gmt":"2021-08-27T08:23:07","slug":"emulyator-risc-v-v-forme-pikselnogo-shejdera-pozvolivshij-zapustit-linux-v-vrchat","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/emulyator-risc-v-v-forme-pikselnogo-shejdera-pozvolivshij-zapustit-linux-v-vrchat","title":{"rendered":"Emulador RISC-V na forma de um shader em pixels, que permitiu rodar Linux no VRChat","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Foram publicados os resultados de um experimento sobre a implementa\u00e7\u00e3o do Linux em um espa\u00e7o 3D virtual dentro do jogo online multiplayer VRChat, que permite o upload de modelos 3D com seus pr\u00f3prios shaders. Para realizar a ideia proposta, foi criado um emulador da arquitetura RISC-V, executado do lado da GPU na forma de um shader de pixel (fragment shader) (o VRChat n\u00e3o suporta shaders de computa\u00e7\u00e3o e UAV). O c\u00f3digo do emulador foi publicado sob a licen\u00e7a MIT. <\/p>\n
A base do emulador \u00e9 uma implementa\u00e7\u00e3o na linguagem C, a partir da qual foram utilizadas, por sua vez, as contribui\u00e7\u00f5es de um emulador minimalista riscv-rust, desenvolvido na linguagem Rust. O c\u00f3digo em C preparado \u00e9 traduzido em um shader de pixel na linguagem HLSL, apto para upload no VRChat. O emulador oferece suporte completo \u00e0 arquitetura do conjunto de instru\u00e7\u00f5es rv32imasu, bloco de controle de mem\u00f3ria SV32 e um conjunto m\u00ednimo de dispositivos perif\u00e9ricos (UART e timer). Os recursos dispon\u00edveis s\u00e3o suficientes para carregar o kernel do Linux 5.13.5 e um ambiente b\u00e1sico de linha de comando BusyBox, com o qual \u00e9 poss\u00edvel interagir diretamente do mundo virtual do VRChat.
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O emulador \u00e9 implementado em um shader na forma de uma textura din\u00e2mica personalizada (Unity Custom Render Texture), complementada por scripts Udon fornecidos para VRChat, utilizados para gerenciar o emulador durante sua execu\u00e7\u00e3o. O conte\u00fado da mem\u00f3ria RAM e o estado do processador do sistema emulado s\u00e3o salvos na forma de uma textura de 2048\u00d72048 pixels. O processador emulado opera a uma frequ\u00eancia de 250 kHz. Al\u00e9m do Linux, o emulador tamb\u00e9m pode executar Micropython.
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Para organizar o armazenamento permanente de dados com suporte de leitura e grava\u00e7\u00e3o, \u00e9 utilizada uma t\u00e9cnica relacionada ao uso de um objeto Camera, vinculado a uma \u00e1rea retangular gerada pelo shader, e a dire\u00e7\u00e3o de sa\u00edda da textura renderizada para a entrada do shader. Dessa forma, qualquer pixel gravado durante a execu\u00e7\u00e3o do shader de pixel pode ser lido no processamento do pr\u00f3ximo quadro. <\/p>\n
Ao aplicar shaders de pixel, uma inst\u00e2ncia separada do shader \u00e9 executada em paralelo para cada pixel da textura. Essa caracter\u00edstica torna a implementa\u00e7\u00e3o significativamente mais complexa e exige uma coordena\u00e7\u00e3o cuidadosa do estado de todo o sistema emulado e a associa\u00e7\u00e3o da posi\u00e7\u00e3o do pixel processado ao estado da CPU codificado nele ou ao conte\u00fado da RAM do sistema emulado (cada pixel pode codificar 128 bits de informa\u00e7\u00e3o). O c\u00f3digo do shader requer a inclus\u00e3o de um grande n\u00famero de verifica\u00e7\u00f5es, para as quais foi utilizado o pr\u00e9-processador Perl perlpp para simplificar a implementa\u00e7\u00e3o.
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