國(guó)產(chǎn)龍芯自主指令集二進(jìn)制翻譯應(yīng)用：可流暢打CS

龍芯中科宣布，推出基于自主指令系統(tǒng)LoongArch的二進(jìn)制翻譯應(yīng)用解決方案，二進(jìn)制翻譯為核心技術(shù)，旨在消除指令壁壘，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)軟件的兼容運(yùn)行。支持場(chǎng)景包括MIPS、x86、ARM平臺(tái)上廠商已停止支持的老舊軟硬件，以及廠商無(wú)法提供充分技術(shù)支持的商業(yè)閉源軟件。

官方稱，龍芯架構(gòu)具有完全自主、技術(shù)先進(jìn)、兼容生態(tài)三方面特點(diǎn)，LoongArch指令集也在設(shè)計(jì)之初就充分考慮了生態(tài)兼容需求，把實(shí)現(xiàn)將異構(gòu)平臺(tái)現(xiàn)有應(yīng)用軟件平滑遷移到龍芯平臺(tái)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。

除了基礎(chǔ)指令、虛擬機(jī)擴(kuò)展指令等指令外，LoongArch還包含二進(jìn)制翻譯擴(kuò)展指令，以支持龍芯二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)對(duì)其他架構(gòu)下二進(jìn)制指令的高效翻譯。

龍芯二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)基于LoongArch二進(jìn)制翻譯擴(kuò)展指令實(shí)現(xiàn)，利用軟硬件結(jié)合的翻譯優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)跨指令集、跨操作系統(tǒng)間的應(yīng)用兼容、高效運(yùn)行。

龍芯二進(jìn)制翻譯應(yīng)用解決方案通過(guò)三個(gè)龍芯二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)LATM（LAT from MIPS）、LATA（LAT from ARM）、LATX（LAT from X86），分別支持MIPS、ARM、x86平臺(tái)的應(yīng)用在龍芯平臺(tái)的安裝運(yùn)行。

龍芯二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)作為中間層，通過(guò)架構(gòu)層支持與軟硬協(xié)同算法優(yōu)化，充分利用本地硬件，最大化提升模擬效率，為上層應(yīng)用軟件提供目標(biāo)指令集的良好虛擬運(yùn)行環(huán)境。

二進(jìn)制翻譯技術(shù)是實(shí)現(xiàn)跨指令系統(tǒng)兼容的重要手段，通過(guò)在宿主機(jī)（host）上用軟件模擬目標(biāo)機(jī)/客戶機(jī)（guest）指令系統(tǒng)兼容的CPU，從而在宿主機(jī)上執(zhí)行客戶機(jī)的二進(jìn)制代碼，達(dá)到兼容的目的。

該方案的最大問(wèn)題是效率，因?yàn)榧冘浖M的CPU，要比硬件直接實(shí)現(xiàn)的CPU慢很多，運(yùn)行速度往往都是數(shù)量級(jí)的差異。

龍芯二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)利用動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯技術(shù)，使用了多種軟硬件結(jié)合的翻譯優(yōu)化技術(shù)，利用LoongArch指令集二進(jìn)制翻譯擴(kuò)展提供的EFLAGS運(yùn)算標(biāo)志指令與浮點(diǎn)特殊尋址模式支持，大幅減少翻譯代價(jià)，提升二進(jìn)制翻譯程序的運(yùn)行效率。

龍芯二進(jìn)制翻譯解決方案的三大優(yōu)勢(shì)：

－ 高效

基于軟硬件結(jié)合的高效二進(jìn)制翻譯技術(shù)，比傳統(tǒng)軟件模擬方式有數(shù)量級(jí)的性能提升。應(yīng)用級(jí)翻譯實(shí)現(xiàn)對(duì)3D加速、視頻編解碼等功能的硬件支持。

－ 兼容

跨指令集應(yīng)用兼容運(yùn)行，通過(guò)wine中間件可實(shí)現(xiàn)Windows到Linux的操作系統(tǒng)級(jí)別兼容，支持多平臺(tái)應(yīng)用在龍芯平臺(tái)的運(yùn)行。

－ 自主

與龍芯自主指令集設(shè)計(jì)深度協(xié)同，通過(guò)持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)翻譯器和指令集，實(shí)現(xiàn)更高效的翻譯與更廣泛的兼容性。

通過(guò)龍芯二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)，基于wine中間件技術(shù)，可以在龍芯平臺(tái)上流暢運(yùn)行常用桌面應(yīng)用，如微信、Photoshop等等。

它還支持硬件加速，可加速音視頻、3D等應(yīng)用場(chǎng)景，比如流暢運(yùn)行CS等3D游戲，后續(xù)還將不斷適配更多x86應(yīng)用。

目前，龍芯二進(jìn)制翻譯技術(shù)已經(jīng)落地多個(gè)解決方案場(chǎng)景，比如龍芯辦公外設(shè)利舊通用解決方案（虛擬打?。?。