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JSLinux - 技术说明 - 历史

这款模拟器历史悠久，目前版本基于 TinyEMU，使用 emscripten 编译为 Javascript 或 WASM。

2011 年，我编写了 JSLinux 的初始版本，这是第一个运行 Linux 的 Javascript PC/x86 模拟器。我重用了另一个模拟器 ( QEMU ) 的部分内容作为 x86 辅助程序和设备。

过了一段时间（2015 年），我对其进行了修改，以使用 asm.js Javascript 子集，以便它在支持它的浏览器上运行得更快。

2016 年，在编写了 TinyEMU（最初是一个 RISC-V 模拟器）之后，我决定使用 emscripten 从其 C 代码制作一个 Javascript 版本。我添加了一个 VirtIO 9P 文件系统，该文件系统的灵感来自 Sebastian Macke 在 jor1k 中的文件系统，这样就可以更轻松地使用远程文件系统以及导入或导出文件。

然后我发现将 VirtIO 设备重新用于 x86 JS 模拟器很有趣，所以我将 JSLinux asm.js 代码转换为 C 并使用 emscripten 将其转换回 Javascript！经过仔细调整，新版本现在比手工编码的 asm.js 版本更快。

下一步是运行 Linux 以外的其他操作系统，例如 Windows NT。此模拟器的第一个版本在模拟的 Linux 系统内使用 QEMU 运行 Windows NT。它仍然可用，因为 x86 模拟器支持 QEMU 使用的 x86 虚拟化扩展 (AMD SVM)。

JSLinux 的当前版本通过模拟一些缺失的 PC 设备（PS/2 键盘和鼠标、IDE 磁盘、虚拟 VGA）来运行 Windows NT。

x86 CPU 模拟

模拟具有以下特征的 x86 CPU：

• 奔腾级 CPU
• x87 具有精确的 80 位浮点数
• PAE 支持
• CMOV 指令
• MMX 和 SSE2 支持
• 具有嵌套页表支持的 AMD 虚拟机扩展 (SVM)
• RDPMC 支持读取指令计数

已知限制：

• 访问内存时无段限制和权限检查
• 不支持调试（DRx 寄存器）

模拟设备

• 8259 可编程中断控制器
• 8254 可编程中断定时器
• 16450 UART（仅用于调试）
• 实时时钟
• PCI 总线
• VirtIO 控制台
• VirtIO 9P 文件系统
• VirtIO 网络
• VirtIO 块设备
• VirtIO 输入
• 简单的帧缓冲区
• IDE 控制器（可选）
• PS/2 键盘和鼠标（可选）
• 虚拟 VGA 显示器（可选）

RISC-V CPU 仿真

使用 64 位 FPU 和压缩指令模拟 32 位或 64 位 RISC-V CPU。

目前仅提供 RISC-V 64 位 Buildroot 和 Fedora 发行版。RISC-V 32 位映像仍然可用，但不再主动维护：

• 带有控制台的 buildroot-riscv32。
• 使用 X Window 构建 root-riscv32。

表现

在装有 Firefox 浏览器的典型台式电脑（2017 年）上，x86 模拟器的运行速度约为 100 MIPS。使用集成实用程序可以进行详细的基准测试 vmtime。

Javascript 终端

它是原始 JSLinux 的改进版本。它具有滚动条并支持 URL 突出显示。

Linux 发行版

它使用 Alpine Linux 和 Buildroot 发行版。为 vfsync、qemacs、tcc 添加了自定义包。Fluxbox 窗口管理器提供可选的 X Window 支持。

联网

模拟器内可以访问互联网。它使用 Benjamin Burns 提供的 websocket VPN（请参阅他的博客）。带宽上限为 40 kB/s，每个公共 IP 地址最多允许两个连接。请不要滥用该服务。

有啥用处？

我这样做只是为了好玩，因为 Javascript 引擎足够快，可以做复杂的事情。实际用途可能是：

• Javascript 引擎的基准测试（你的 Javascript 引擎启动 Linux 需要多长时间？）以及新浏览器技术（asm.js、WASM）的使用。
• 学习无需离开浏览器即可使用命令行 Unix 工具。
• 浏览器内的安全文件访问（vfsync）。
• 运行旧的 PC 软件。

源代码

RISC-V 版本的源代码可在 TinyEMU 项目中获取。还提供了一个预编译的易于安装的演示。

类似项目

还有几种其他 PC 或 Linux 模拟器可用。特别是：

• jor1k：OpenRISC OR1K CPU 模拟器。
• v86：PC 模拟器。
• angel：RISC-V CPU 模拟器。