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我很好奇使用 Rosetta 2 与仿真在 Apple M1 平台上运行 x86-64 二进制文件的性能特征截然不同，例如 Docker Desktop 目前使用QEMU所做的事情。

我理解为什么仿真这么慢，但是在这个 Twitter 线程中详细解释了为什么 Rosetta 2 这么快：https ://twitter.com/ErrataRob/status/1331735383193903104

该解释的要点是，在通常情况下，arm 和 x86 具有相反（且不兼容）的内存寻址方案，这需要大量的仿真开销，但 M1 芯片通过硬件优化解决了这个问题，允许它使用两种寻址方案访问内存。实际上，当运行 Rosetta 2 仿真指令时，会设置一个标志以让处理器知道使用 x86 样式的寻址方案。

假设这个解释是合理的（如果有人有比上面的 Twitter 线程更好的来源报告，我会在评论中包含它），从技术上讲，这种优化是否可以用于完整的硬件仿真，例如运行 x86- 64 个 Linux Docker 容器，还是运行一个完整的 x86-64 Windows 桌面虚拟机，比如VMware Fusion/VirtualBox？或者，这些场景中的单独操作系统层是否排除了利用内存排序优化的能力？

另外，此处理器模式（标志或指令）是否已记录并发布以供第 3 方使用，还是仅对 Apple 私有？

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不是内存寻址，内存排序。即对于用于线程间同步的无锁原子 - 在 x86 中，每个 asm 加载/存储分别是获取/释放。（使用真正的 x86 CPU 进行推测性的早期加载，因此当单个线程在其他线程未写入的内存上运行时，性能在正常情况下不会受到影响。）

M1 具有对此类模式的硬件支持，以及最有效地运行本机 AArch64 代码的弱排序模式。看

是的，https://github.com/saagarjha/TSOEnabler是用于切换该支持的开源软件。但它是一个内核扩展，代码签名使得让 MacOS 允许它变得很棘手，你必须对其签名或禁用签名验证或其他东西：

假设，如果您构建和签署内核扩展（如果您不使用 KEXT 签名证书，则禁用 SIP）并将其拖到 /Library/Extensions 中，您应该能够使用它。应该会出现一个对话框，提示您在“安全和隐私”首选项窗格中启用扩展，您从那里允许它并重新启动，它将被安装。（如果你没有看到它，扩展的权限可能是错误的：试试 chown -R root:wheel。）在实践中，这可能会在很多方面出错，我很幸运通过“重置所有内容”并尝试执行以下操作后安装：

[...] 查看步骤列表的链接

所以是的，QEMU 的 x86 仿真可以使用与 Rosetta-2 的 x86 仿真相同的硬件支持，这似乎是合理的。 它们都是 x86 模拟器。

正如你所说，主要问题是苹果提供了公共 API 来启用硬件模式，因此人们不必手动安装这个内核模块；我敢肯定，大多数人都不想这样做。我对软件情况了解不多，我对 CPU 架构细节更感兴趣。

于 2021-09-04T20:09:16.487 回答