Emulator and Virtual Machine

《Emulator and Virtual Machine》

 

原文出处：http://www.tuicool.com/m/articles/2EFJVf

模拟器是什么
Emulator，中文一般译为模拟器。但实际上这个翻译是错误的，准确的翻译是仿真器。仿真器与模拟器的区别在于：前者是用软件实现硬件的行为，而后者仅仅是使某一软件的运行和输出在不同平台上没有太大区别。举个例子，如果在某个街机上有一个游戏软件需要在PC平台运行，仿真需要做的是在PC平台上实现一个软件能正确的完成街机硬件的功能，从而使游戏软件可以不进行任何修改的在这个PC平台上实现的软件上运行；而模拟需要做的是修改该游戏的源代码，从而使得游戏可以在PC上编译运行，只要该戏的画面和输出与街机上没有太大区别就可以，也就是所谓的移植。

 

仿真器与虚拟机的区别
简单的说，仿真器和虚拟机（Virtual Machine）几乎没有区别，至少实现方式是类同的。两者都是将被仿真平台（比如某一街机）上的机器码转译成目标平台（比如PC）上的机器码。当然一般情况下不需要做到精确仿真，甚至更夸张的晶体管级别的仿真，只需要做到指令级别的CPU仿真以及保证时序正确就可以，当然也包括图像和声音处理。一些高级的主机并不需要精确的时序，但需要正确的实现该高级主机的BIOS调用，OS API，GPU指令（如果有的话），甚至驱动等等。

 

 

仿真器或虚拟机的实现方法
实现方法主要就是将被仿真平台的CPU指令转译成目标平台的CPU指令。最简单的就是Interpreter（解释器），主要方法就是边转译边执行指令。速度更快的实现方式为Dynamic Compilation（动态编译），主要方法是先转译再执行指令。动态编译也有许多类似的名称，如Dynamic Recompilation（动态重编译，简写为Dynarec），Dynamic Binary Translation（动态二进制转译），Just-In-Time Compilation（即时编译）等等。
另一种追求速度的实现方式是高级仿真（high-level emulation，简写为HLE）。其实现方式是利用平台的相似性，如被仿真平台和PC都使用OpenGL作为图形API，或者被仿真平台的图形API实现和OpenGL API很类似，那么就可以简单的利用OpenGL API来替换被仿真平台的图形API。这种方式会较大的提高运行速度，但也降低了精确度。