Излязоха новите версии на емулаторите Box86 и Box64 за стартиране на х86 игри на ARM компютри

Излязоха новите версии Box86 0.2.6 и Box64 0.1.8 на емулаторите за стартиране на Linux програми, написани за x86 и x86_64 хардуер, на компютри, базирани на процесори с архитектурите ARM, ARM64, PPC64LE и RISC-V. И двата проекта едновременно се развиват от един и същ екип програмисти. Box86 дава възможност за стартирането само на 32-битови x86 приложения, а Box64 осигурява стабилната работа на 64-битовите изпълними файлове. Проектът е фокусиран преди всичко върху стартирането на най-различните игри, като дава и възможност за стартирането на Windows игрите и приложенията чрез wine и Proton, само че на компютърни системи с ARM чипове. Сорс кодът на този интересен проект е написан на езика за програмиране С, качен е в GitHub и се разпространява под MIT лиценза.

Една от главните особености на този проект е използването на хибриден модел на изпълнение на приложенията, при който емулацията се използва само към машинния код на самото приложение и специфичните библиотеки. Типовите системни библиотеки, включително libc, libm, GTK, SDL, Vulkan и OpenGL са пренаписани за ARM архитектурата, като по този начин всички извиквания към програмните библиотеки се осъществяват без емулация. По този начин е постигнато значително увеличение на производителността.

При емулацията на кода, процесорните команди на който липсват аналози в ARM архитектурата, се изпълняват с използването на техниката за динамично прекомпилиране (DynaRec), при която се осъществява преобразуването на единия набор машини инструкции към другия. В сравнение с интерпретацията на процесорните команди динамичното прекомпилиране показва от 5 до 10 пъти по-висока производителност.

При тестовете за производителността емулаторите Box86 и Box64 при използване на платформите Armhf и Aarch64 съществено изпреварват проектите QEMU и FEX-emu, а в отделните тестове (glmark2, openarena) достигат приблизително същата производителност, каквото имат приложенията, работещи на оригиналната процесорна архитектура. Така например в тестовете 7-zip и dav1d, при които се извършват интензивни изчисления, производителността на Box64 достига от 27% до 53% от производителността при работа на приложението с оригиналната процесорна архитектура, за която са написани. За сравнение QEMU показва резултат от 5 до 16%, а FEX-emu – от 13 до 26%. Допълнително е направено сравнение с емулатора Rosetta 2, който се използва от Apple за стартирането на x86 код на системи с ARM чипа M1. Емулаторът Rosetta 2 при същия тест със 7zip демонстрира производителност 71% от оригинала, а Box64 при съвсем същите условия – 57%.

Що се отнася до съвместимостта на приложенията, то от тестваните 165 игри успешно са започнали да работят около 70%. Още 10% работят, но с известни ограничения. Сред поддържаните игри са WorldOfGoo, Airline Tycoon Deluxe, FTL, Undertale, A Risk of Rain, Cook Serve Delicious и повечето заглавия на компанията GameMaker.