龍芯二進位制翻譯技術專家答疑

2021-05-31 14:31:12

龍芯為了相容x86和ARM應用程式，對二進位制翻譯技術進行了多年的研究和實驗，並把成果整合在了自主設計的LoongArch架構中，即將釋出的3A5000是首款支援LoongArch指令集的桌面CPU。由於龍芯支援二進位制翻譯的產品尚未上市，許多開發者和使用者對此存在一些疑問，最近龍芯生態培訓工作組特別邀請了龍芯實驗室主任張福新博士，為參加生態應用遷移培訓的學員們答疑，主要內容如下：

二進位制翻譯是軟體技術還是晶片之上的過渡技術？

答：簡單的說二進位制翻譯技術是一種用軟體實現的技術。之前都是使用軟體來模擬一個CPU，在軟體中通過使用各種技術把指令進行翻譯，達到能夠在目標機器上運行的效果。嚴格的說二進位制翻譯並不完全是軟體翻譯技術，比如龍芯就在晶片內部做了一些配合工作，在龍芯CPU內部有一部分指令是用於二進位制翻譯的，所以可以說二進位制翻譯是一種軟硬體結合的技術。

Arm 架構可以利用二進位制翻譯嗎？

答：理論上來講都能夠實現從一個架構到另一個架構的翻譯。只不過是每一種架構之間的翻譯難易程度、複雜程度和開發工作量不同。

3A4000平臺很多老印表機沒驅動，有辦法在麒麟、統信上解決嗎？

答：目前已經有了一些解決方案，並應用在了一些使用者的辦公場景中，現在方案正在產品化的過程中。

龍芯上二進位制翻譯跑程式需要事先轉譯嗎？

答：二進位制翻譯有很多種方法，事先轉譯是一種做法，但是事先轉譯有一定的侷限性，它不能保證所有的指令能夠安全無誤地翻譯，所以一般也都是需要事先轉譯和動態轉譯結合的手段來進行。現在的商業系統包括蘋果的Rosetta基本都是這樣，都是事先轉譯加動態轉譯，如果這個程式從來沒跑過，那麼第一次跑的時候會慢一點，要先花時間轉譯，但是也可以一邊轉譯一邊跑，等到跑過一遍（也就是翻譯過一遍）再次跑就速度就會變快，一般都是這樣的一個策略。

國產作業系統內建二進位制翻譯了嗎？

答：目前還沒有。目前我們也都在跟作業系統廠商密切溝通和配合，隨著我們產品釋出之後，二進位制翻譯系統也會跟著國產作業系統出來。

龍芯的二進位制翻譯和蘋果的 Rosetta 有什麼異同？

答：龍芯目前做了好幾種二進位制翻譯系統，就應用層面二進位制翻譯系統來說，跟Rosetta系統的做法是非常類似的，這也是主流商用的一般做法。因為應用級別的二進位制翻譯系統的執行效率相對較高。當然，不同的地方也有很多，比如Rosetta是一種閉源的內部系統，我們也是內部系統，大家在具體實現的很多細節上也都有所不同，他們是做的從X86到ARM的翻譯，我們自己是從X86到LoongArch的翻譯。

AVX/SSE 加速模組怎麼解決的？

答：現在有很多軟體為了提高效能，使用多媒體加速指令來實現，比如在intel平臺上有AVX和SSE，在原始碼裡都可以使用編寫彙編程式碼的方式來實現，再有就是用軟體移植的方式。當然我們自己也有相應的解決方法，我們的二進位制翻譯有專門針對AVX和SSE的指令來模擬替代這種技術，實現的效率比較高。

依賴分析怎麼做的？人為去看還是有工具？

答：如果是做翻譯裡面的依賴分析，實際上在二進位制翻譯做到裡面的優化模組跟編譯器是非常相似的，每條指令翻譯出幾條指令來，如果僅僅是這樣的話效率肯定是比較差的，可以一片指令一片指令的翻譯，然後再儘量優化掉一些冗餘的指令，這樣就能夠做到幾乎一對一的翻譯，這裡面也涉及很多編譯的分析技術，大部分都是演算法做的，而演算法本身是人為設計的。

龍芯伺服器上部署 Web 程式比如 war 包，一般是 x86編譯還是需要在龍芯電腦編譯？

答：這個問題其實跟二進位制翻譯技術關係不大，web大部分技術都是跨平臺的，war包應該是java程式相關的包，龍芯平臺的JDK也是很成熟的，基本上跟x86是可以通用的，也就是說在龍芯平臺上編譯和在X86上編都是可以的。

瀏覽器的 ocx 插件能二進位制翻譯嗎？

答：從技術上來說是沒有問題的，對插件的支援和普通應用的支援稍微有些不同，這些問題我們這邊也有相應的考慮。

龍芯二進位制翻譯技術專家答疑

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