Nya versioner av emulerarna Box86 och Box64 som möjliggör körning av x86-spel på ARM-system

Utgåvorna av emulatorerna Box86 0.2.6 och Box64 0.1.8 har publicerats, som är avsedda för att köra Linux-program som är sammanställda för arkitekturerna x86 och x86_64 på hårdvara med ARM-, ARM64-, PPC64LE- och RISC-V-processorer. Projekten utvecklas synkront av samma utvecklarteam — Box86 begränsas till möjligheten att köra 32-bits x86-applikationer, medan Box64 möjliggör körning av 64-bits körbara filer. Projektet lägger stor vikt vid att möjliggöra körning av spelapplikationer, inklusive möjligheten att köra Windows-versioner via Wine och Proton. Källkoden för projektet är skriven i C och distribueras (Box86, Box64) under MIT-licensen.

En särskiljande funktion för projektet är tillämpningen av en hybrid utförandemodell, där emulering endast tillämpas på maskinkoden för själva applikationen och specifika bibliotek. Typiska systembibliotek, inklusive libc, libm, GTK, SDL, Vulkan och OpenGL, ersätts med variantar som är inhemska för de målpunkter. På så sätt utförs biblioteksanrop utan emulering, vilket möjliggör en betydande ökning av prestanda.

Kodemulering för vilken det inte finns inhemska alternativ för målplattformen utförs med hjälp av tekniken för dynamisk omkompilering (DynaRec) från en uppsättning maskininstruktioner till en annan. Jämfört med tolkning av maskininstruktioner visar dynamisk omkompilering 5-10 gånger högre prestanda.

I prestandatester överskred emulatorerna Box86 och Box64 markant projekten QEMU och FEX-emu när de kördes på plattformarna Armhf och Aarch64, och i vissa tester (glmark2, openarena) nåddes prestanda som var identisk med att köra en version som är inhemsk för den målpunkten. I testerna 7-zip och dav1d, som utför intensiva beräkningar, var prestandan för Box64 mellan 27% och 53% av prestandan för den inhemska applikationen (för jämförelse visade QEMU resultat på 5-16%, och FEX-emu 13-26%). En jämförelse gjordes också med emulatorn Rosetta 2, som används av Apple för att köra x86-kod på system med ARM-chipet M1. Rosetta 2 gav en prestanda på 71% av den inhemska versionen för testet på 7zip, medan Box64 uppnådde 57%.

När det gäller kompatibilitet med applikationer har cirka 70% av de 165 testade spelen fungerat framgångsrikt. Ytterligare ungefär 10% fungerar, men med vissa förbehåll och begränsningar. Bland de stödda spelen finns World Of Goo, Airline Tycoon Deluxe, FTL, Undertale, A Risk of Rain, Cook Serve Delicious och de flesta spel från GameMaker. Spel som har noterade problem inkluderar spel baserade på Unity3D-motorn, som är beroende av Mono-paketet, vars emulator inte alltid fungerar på grund av JIT-kompilering som används i Mono, och har även ganska höga grafikkrav som inte alltid uppfylls på ARM-plattformar. Utbytet av biblioteken för GTK-applikationer är för närvarande begränsat till GTK2 (utbytet av GTK3/4 är inte helt genomfört).

Huvudsakliga ändringar i de nya utgåvorna:

• Ett wrapper för Vulkan-biblioteket har lagts till. Stöd för grafik-API:erna Vulkan och DXVK (implementation av DXGI, Direct3D 9, 10 och 11 över Vulkan) har lagts till.
• Wrapperna för GTK-biblioteken har förbättrats. Wrapper för gstreamer och de bibliotek som vanligtvis används i GTK-applikationer har lagts till.
• Inledande stöd har lagts till för (just nu endast tolkning) arkitekturerna RISC-V och PPC64LE.
• Fixar har genomförts för att förbättra stödet för SteamPlay och Proton-lagret. Många Linux- och Windows-spel kan nu startas från Steam på AArch64-kort, såsom Raspberry Pi 3 och 4.
• Minneshanteringen har förbättrats, inklusive mmap-arbetet och övervakning av minnesskyddsbrott.
• Stödet för systemanropet clone i libc har förbättrats. Stöd för nya systemanrop har lagts till.
• I den dynamiska omkompileringens motor har arbetet med SSE/x87-register förbättrats, nya maskinkoder har lagts till, konverteringar av float- och double-värden har optimerats, intern övergångshantering har förbättrats och tillsatsen av stöd för nya arkitekter har förenklats.
• Laddaren för ELF-filer har förbättrats.

Källa: opennet.ru