【转】苹果的 Rosetta 2 的实现原理大概是怎样的?
苹果的 Rosetta 2 的实现原理大概是怎样的?
是从x86汇编编译到arm汇编吗?
还是有其他的黑科技?
2 个回答

宋子明
不负责修电脑
没有内幕消息,也没用过苹果
设备,以下都是从网上搜索来的,结合了一些自己的分析。
Rosetta 2 可以将 x86 指令翻译成 ARM 指令,支持 JIT(Just-In-Time)和 AOT(Ahead-Of-Time)两种模式。JIT 在程序运行的时候动态翻译指令,类似于 JVM。AOT 在软件安装的时候直接翻译成 ARM 指令,Android 也有类似的技术。
x86 指令集
虽然复杂,但 Rosetta 2 只需要支持其中的子集,也就是用户态指令。特权指令、虚拟化扩展则不支持,我猜测 SSE、AVX 这类指令也不支持。M1 是一个 64 位的处理器,翻译的也是 64 位的 x86_64 指令,相似度很高。
Rosetta 2 的目的是运行 MacOS 软件,操作系统
已经有了 ARM 版,还需要转换系统调用。毕竟转换前后都是跑在 MacOS 上的,系统调用都一样,只要把传参方式从 x86 换成 ARM 就行。
其实,x86 切换 ARM 有一个重大优势,那就是两套指令集都是小端法(little-endian
),翻译指令的时候不需要做字节序反转(byteswap)。苹果上一次从 PowerPC 切换到 x86 就没有这种运气,因为 PowerPC 是大端法(big-endian),转换起来要麻烦许多。
不过,这回遇到了一个新问题,x86 与 ARM 的内存一致性模型(memory consistency model)不一样,会导致多线程
软件运行结果出现差异,这也是 ARM 模拟 x86 的最大困难。苹果用了最暴力的办法,直接在芯片里做了 Intel 版本的内存模型,运行 Rosetta 2 的时候,通过一个后门开关切换到 Intel 内存模型,运行原生 ARM 程序的时候使用正常的 ARM 内存模型(见附图的第4条)。估计这一点才是 Rosetta 2 性能好的最大贡献。



编辑于 2020-12-07 20:48
真诚赞赏,手留余香
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沙洛特绍
极左极右之间反复横跳
原理应该和华为收购来这个在鲲鹏处理器
上面跑的ExaGear差不多,看起来是在aarch64上面直接运行了一套amd64的子系统

果子狸7778:菊花的动态二进制翻译工具(Exagear)性能简测22 赞同 · 8 评论文章

编辑于 2020-12-17 16:48