На языке JavaScript написан полноценный эмулятор ПК, способный загрузить Linux

Французский математик Фабрис Беллард (Fabrice Bellard), основавший в свое время проект QEMU, представил реализацию полноценного эмулятора x86-совместимого ПК, написанную полностью на языке JavaScript. Реализована эмуляция 32-разрядного x86-совместимого CPU, контроллера прерываний 8259, таймера 8254 и приёмопередатчика 1650 UART.

Эмулятор способен загрузить Linux в окне современных web-браузеров (работа проверена в Firefox 4 и Google Chrome 11). После запуска эмулятора производится загрузка Linux-ядра 2.6.20 (конфигурация ядра) c созданием ram-диска, в котором используется файловая система Ext2. Загрузка происходит за несколько секунд, после чего выводится стандартное приглашение командной оболочки из пакета busybox. Окружение содержит работоспособный TCP-стек (по умолчанию поднимается loopback-интерфейс), присутствуют стандартные команды, такие как ifconfig, ping и netstat. В состав загружаемого в эмуляторе Linux-дистрибутива включен достаточно полный набор приложений, например, имеются текстовые редакторы vi и qemacs, компилятор tcc, сетевые серверы dnsd, ntpd, ftpd, httpd, sendmail. В качестве системной библиотеки используется uClibc.

В процессе работы эмулятор использует типизированные JavaScript-массивы, позволяющие увеличить производительность и уменьшить потребление памяти при работе с наборами данных фиксированного размера. JavaScript-реализация основана на коде динамического x86-транслятора, созданного в рамках проекта QEMU, адаптированного с учетом использования интерпретатора.

В настоящее время эмулируется набор инструкций i486, за исключением поддержки FPU. Отсутствие математического сопроцессора не мешает работе Linux, так Linux поддерживает использованием эмулятора FPU. Кроме того, в эмуляторе пока не реализована поддержка наборов инструкций MMX и SSE, имеются некоторые особенности выполнения проверок при работе с памятью, не реализована поддержка реального режима и 16-разрядного защищенного режима. Отмечается, что в новом эмуляторе реализовано несколько отсутствующих в QEMU оптимизаций, которые позволяют выполнять определенные действия более эффективно, чем в QEMU.

Мотивом создания эмулятора стал интерес Фабриса Белларда к реализации современных JavaScript-движков, которые на современном этапе развития уже достаточно быстры, чтобы выполнять такие задачи как запуск эмуляторов. В будущем Беллард не исключает возможности создания своего JavaScript-движка. По словам Белларда, создание представленного эмулятора стало прекрасной школой по изучению оптимизации JavaScript-кода с учетом особенностей современных JavaScript-движков, таких как Jaeger Monkey (Firefox 4) и V8 (Chrome).

Что касается субъективной оценки производительности, то эмулятор в настоящее время работает при использовании Firefox 4 примерно в два раза быстрее, чем при запуске под управлением Chrome. Причины такого различия пока детально не анализировались, возможно были упущены какие-то особенности движка V8, так как движок Jaeger Monkey был более детально изучен Беллардом.

Кроме разработки QEMU, Фабрис Беллард является создателем мультимедиа пакета FFmpeg, TinyGL (сокращенный вариант OpenGL) и Emacs-подобного текстового редактора QEmacs. Отдельно можно отметить разработку сверхбыстрого Си-компилятора TCC (Tiny C Compiler), позволяющего использовать Си как язык для разработки скриптов. Например, на базе TCC был создан загрузчик TCCBOOT, который обеспечивал сборку Linux-ядра на лету и его загрузку за 15 секунд. В среде математиков Беллард известен как создатель самой быстрой формулы для вычисления числа Пи и как обладатель мирового рекорда по вычислению числа Пи (2700 миллиардов знаков после запятой).