为什么同样是手机模拟 x86 windows， QEMU 和 ExaGear 性能差距如此之大？

[tool2d]

在 B 站看到测评，有人用 ExaGear 运行街霸 4 PC 版，很完美，心想那么多年过去了，QEmu 也应该有长足进步。

https://www.bilibili.com/video/BV1pL411P71L/

于是昨晚测试了一下，结果大跌眼镜，别说硬件加速的游戏了，正常软件都卡的不行，几分钟启动 windows ，勉强打开 chrome ，完全没有用户体验，和 ExaGear 基本一个天，一个地。

跑了一下 SuperPI CPU 测试，同一台手机上，ExaGear 运行只需要 1 分钟，而 QEMU 2022 年开了最强 JIT 加速 TCG 后，需要 20 分钟，几乎有 20 倍的差距。

[xuan_lengyue]

一个是 WINE ，一个是模拟器，肯定不一样的。
有些 QEMU 能做的事 WINE 做不了。

[tool2d]

@xuan_lengyue 不是啊，ExaGear 转译 x86 指令又不是 Wine 负责。

Wine 只是能翻译 windows Api ，比如 D3D ，让其以更快的速度运行。

[podel]

很多 Windows API 都能转成 ARM 原生指令集？

[tool2d]

@podel ExaGear 有两个模块，一个是把 x86 指令转成 arm 指令。

另一个模块是 wine ，负责模拟 windows api 环境。后者和 ExaGear 关系不大，是开源社区在维护的。

也不是所有指令都能翻译，游戏用到了 AVX 指令就没办法翻译了。

[edimetia3d]

mark. 我也很好奇. 有没有了解的同学?

感觉 qemu 应该是一个虚拟机, 会有一个 loop 来 dispatch instruction?
exagear 这样的方案应该是动态转译指令,然后直接 JIT 的用 native CPU 来跑?

[0o0O0o0O0o]

关于为什么比 QEMU 快，应该能在这里找到一些看起来合理的类似产品的解释：
https://www.zhihu.com/question/48522805

至于 Android 上的 QEMU 如何快起来应该可以看这里：
https://twitter.com/kdrag0n/status/1492712401262710784

[podel]

ExaGear 应该跟 ARM 版本的 Windows 10/11 差不多。
正常的程序 其实内部有很多的 Windows 系统调用的。
直接 QEMU 的话，所有的 Windows API 都是 ARM 模拟的所以慢。
但是一部分 计算用翻译，WIN API 换成原生 ARM 这样速度就会快很多。
速度上 应该是 原生 X86WIN > Windows on ARM >= ExaGear > 纯 QEMU

[mxT52CRuqR6o5]

qemu 里跑 superpi ，隔着一层操作系统，我对 jit 能做到多少效果表示怀疑
ExaGear 里跑的话，理论上 jit 可以直接感知到程序，能更好的 jit

[ysc3839]

你测试 qemu 是跑完整系统？没有经过 Wine ？那没有可比性呀，都没做到控制变量。

[Red54]

ExaGear 没有运行完整系统，要对比的话应该用 QEMU 的用户模式（ User Mode ）运行 X86 的 WINE 来对比。

[flynaj]

qemu TCG 是最慢的 性能顺序 kvm, xen, hax, hvf, nvmm, whpx ，tcg

[tool2d]

@ysc3839 昨晚测试的时候，用 Qemu 跑了三个 x86 系统，分别是 WinPE, TinyCoreLinux, WinXP 。

其中 WinXP 速度最快，Linux 最慢，原因不明。因为运行实在太慢，就没进一步测试 wine 了。

感觉 super pi 就是浮点运算，也没涉及太多的图形和系统 API ，所以觉得 wine 这个变量影响应该不会太大。

[tool2d]

@flynaj 我不开 TCG ，裸奔速度更慢。开了至少快那么一丢丢。

谁能给一个能运行的 arm 版本 qemu-kvm 就好了。

[7c00]

我这里提供一个案例，termux 里跑 solc 编译任务。

原生不到 100ms：


qemu user mode 运行 x86 要 800ms：

[7c00]

这是 fish 的 time ，看走眼了，原生是 200 多 ms ，看起来差距也不是特别大

[kkocdko]

也许可以推断出楼主对现代虚拟化技术栈很不熟悉。

[tool2d]

@7c00 我也试了一下用 usermode 来运行 superpi, 从结果来看，x86 elf 运行速度比 windows exe 还要慢。

看来 qemu 的 system mode 和 user mode 区别，仅仅只是环境而已。

而且 usermode 不能启用 tcg 加速？那真的是裸奔上阵，超勇。

[secondwtq]

不建议只跑一个 benchmark 。

[zhhww57]

是用的 qemu-static-i386? 你试试看这样，本地运行个 x server ，然后用 qemu-static-i386 运行一下 x86 的 wine ，图形界面会连 x server ，测一下

[Red54]

https://imgur.com/a/uetGTCv

[Red54]

[tool2d]

@Red54 你这好像不是 qemu 呢，是手机内部直接转译的吧？类似安卓 x86 电脑模拟器运行 arm 程序一样。

[Red54]

@tool2d 我这是 ARM 服务器，用的就是 QEMU 用户模式，我没见过哪台 ARM 手机集成有 X86 转译的。

[tool2d]

@Red54 贴图看起来 arm 服务器效率很好，性能基本和 exagear 持平了。

不知道是不是我调用的 qemu-i386 elf 姿势的问题，在安卓手机上巨慢。

[Red54]

顺便测试一下 QEMU 用户模式运行 RISC-V （ riscv64 ）、PowerPC （ ppc64el ）和 S/390 （ s390x ）的性能。

[tool2d]

@Red54 强烈怀疑这台机器配置了 arm 版本的 kvm ，你看看有没有 /sys/module/kvm 目录呢？

用户模式运行速度也太快了。

我用别人编译版本的 qemu-i386 ，什么加速参数都加不了，就非常卡顿。

[Red54]

@tool2d QEMU 用户模式与 KVM 无关，看来这位老哥 @kkocdko 说得对，你对虚拟化不是很熟悉。

[tool2d]

@Red54 QEMU 的纯 CPU 软件模式能跑那么快？我不信啊。

一点没硬件加速的 QEMU ，运行比蜗牛还慢。但是只有 KVM/HAXM ，那就是本质的飞跃。

近期有国产的 ARM 芯片，就是用到了 KVM ，理论上速度应该和你贴图差不多。

[tool2d]

@Red54 我是骁龙 870 安卓平板，正常计算 pi ，速度很快。

但为什么一调用 qemu 用户模式，计算速度就异常缓慢呢？

5 倍速度之内我才能接受，这也太慢了吧，运行 1 秒变成了 45 秒。

[kkocdko]

@Red54 流行的几款移动端 ARM 芯片似乎都阉割了很多虚拟化特性，完整 KVM 支持应该只有 Google Tensor ？我记不清了。

总之我觉得这帖子下面有很多讨论都是风马牛不相及。建议楼主可以搜一下相关资料，先对各种概念一个初步的认识之后，再去探索。而不是这样一股脑使劲实验然后瞎猜。

[tool2d]

@kkocdko 实验出来的，才是真理啊。

我对 qemu 还是很有好感的，加了 kvm 的 linux host 运行飞快，加了 hax 的 window host 运行飞快，唯独加了 tcg 的 android host ，卡到不能自理。

至于用户模式我也无感，就暂且当一个动态 JIT 吧，但我主要目的还是运行 EXE ，没 DX 环境模拟也没戏。