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中兴新支点桌面操作要在龙芯CPU上支持ＱＱ

目前腾讯官方只发布和维护Windows版本的ＱＱ，通过Ｗine技术则可以实现使Windows版本的QQ运行在Linux系统上，中兴新支点桌面操作系统已发布在Linuxx86CPU上的NewStartQQ

中兴新支点桌面操作系统软件中心

【NewStartQQ下载】

中兴新支点桌面操作系统软件中心

【NewStartQQ】

要在Linux龙芯CPU上支持QQ，这似乎在业内算是一件十分，十分特别困难的事情！这么中兴新支点桌面操作系统在龙芯CPU上支持ＱＱ之旅究竟有多崎岖？

「背景」

在国家信息安全的大背景下，CPU及操作系统的国产化就首当其冲。其中，龙芯无疑是国产化CPU领域的领军者，非常是龙芯3A3000，其在结构和位宽上的突破，使其在用户体验上大幅度提高。而操作系统则是清一色Linux操作系统，正如我们的中兴新支点桌面操作系统。在成功适配龙芯3A3000后，我们首先就遇见了在龙芯上支持ＱＱ的需求，经过深入剖析这一需求的市场，我们决定啃一啃这块硬骨头。

「方案初定」

首先，我们来客观剖析下龙芯上支持ＱＱ这件事的实际状况：

问：有Linux版本的ＱＱ吗？

答：ＱＱ早些年曾经有Linux版本共创linux桌面操作系统下载，然而这个版本早已处于不被维护，存在功能严重缺位等问题。而目前腾讯官方只发布和维护Windows版本的ＱＱ。

问：Windows版本QQ能在Linux上运行么？

答：其实可以，只要通过Ｗine技术（Wine简单说就是在Unix平台模拟WindowsAPI的一个“模拟器”，因而使Windows上的应用程序(EXE文件)能直接运行在Unix环境中，但是性能损失不大），可以使Windows版本的QQ运行在Linux系统上。比如，我们看见的龙井QQ、深度QQ、NewStartQQ。并且这儿须要非常注意，此处所有的Ｗine解决的将Windows应用程序迁移到Linux平台上运行，它们都是同在x86CPU上。

问：x86应用程序能运行在龙芯环境中么？

答：其实也可以，有好多种方法，例如各类虚拟机、应用虚拟化，这种(基本)也有一个共同的基础：Qemu。

问：Qemu是哪些？

答：Qemu是一个真正的虚拟机，用于各类硬件构架平台的模拟，其包括system和Linux-user两种模式。Linux-user模式，顾名思义，其完全运行于用户态。其基本原理是将应用程序的指令(x86指令)逐字翻译成与构架无关的中间指令，之后再将中间指令翻译成主机上能运行的目标指令(Mips64指令)，翻译后的指令能直接在主机上执行。

所以，要在龙芯上运行QQ须要解决两大技术问题：

1、WindowsAPI到LinuxAPI翻译(转换)，这个理论上可以通过Wine解决。

2、x86硬件指令到龙芯(Mips64)硬件指令的翻译linux运维博客，这样理论上可以通过qemulinux-user模式解决。

这么，看似有可能了

Qemu+Wine！应当能解决问题！

哇，理论方案已出，我们撸起衣袖开干吧！

「遇到难题」

没想到一开始就碰到以下困局：

第一，x86上的应用程序在龙芯环境中使用qemulinux-user模式运行，直接就发生crash，哪怕是最简单的helloworld。缘由是龙芯是Mips构架，相较x86和ARM，它的社区参与度没有这么高。而无论是Qemu、内核还是Wine，都涉及硬件相关的实现，而这种关键的组件中，对龙芯(Mips)支持都不好，一方面不稳定，另一方面好多功能缺位。所以，想要在龙芯上运行QQ，还要攀越好多座未知高山，想想都是一身虚汗！

第二，性能损失，虽然在x86PC机上使用Qemu以纯软件的形式模拟执行其它构架的应用程序，也会有较显著的性能问题。由于Qemu模拟指令，须要经过两次转换（见Ｑemu原理介绍），一条guest指令翻译成host指令后，可能是十条，甚至更多。综合来看，纯软件的指令翻译，性能损失基本是一个数目级。x86仍旧这么，而龙芯则更甚linuxtar，结果可能是难以忍受的慢。

第三，龙芯构架自身的特殊构架设计，例如龙芯内核使用默认页面大小为16Ｋ。而其它主流构架基本都是用的4Ｋ大小的页面，会造成一定的兼容问题。

第四，调试十分特别难！因为须要经过两层翻译，任何问题的剖析调试都异常困难。而QQ在成功运行的公路上可能出现的问题不计其数，每位问题的剖析调试都是一次考虑和摧残。你可以想想......真的早已不敢想了！

「我们的进展」

就在这样的一座大山接着一座大山，一个深坑挨到一个坑洞的艰辛摸索中，我们还是取得了以下喜人进展：

第一，我们通过解决Qemu的核心翻译模块tcg中的几个关键bug及龙芯16Ｋ特殊页面大小造成Qemu翻译异常的问题，实现了单线程程序可以成功运行在龙芯的Qemu+Ｗine环境下。目前单线程的x86应用程序(例如SourceInsight3、Notepad++等)已能在中兴新支点桌面操作系统中正常运行。

第二，对于多线程的WineQQ，我们解决了大量的WineQQ启动dll加载失败的问题。

「后续我们将集中攻克」

第一，Qemu用户模式的多线程支持。

据剖析，目前多线程程序难以运行最主要的缘由是，Qemu用户模式不支持多线程应用程序。或则不能说不支持，应当说支持得不好，起码对Mips来说是这样的。所以，须要在Qemu用户模式中的降低(或加固)multithread支持，须要实现两个关键点：原子操作和显存屏障。涉及底层硬件，问题复杂度和难度很大，须要悉心专研。

第二，Ｗine本地化及性能问题。

目前的方案为Qemu+Ｗine，将要Wine运行于Qemu中，这儿将Qemu理解为一个虚拟机的话，将要整个Ｗine+QQ都运行与虚拟机中。而这其中，Ｗine属于相当重量级，对Ｗine的翻译会消耗CPU可能会超过QQ本身，会成为严重的性能困局。所以，该方案只能作为核高基和研究使用，基本不太可能使其达到可用状态。所以，基于性能考虑，还须要更轻量级的方案，换个位置：Wine+Qemu似乎能行。将Wine本地化，正式Wine直接在龙芯环境中编译和运行，使其运行于虚拟机外。

这般，可以省下大部份的指令翻译时间，大大提高性能。说起容易，做上去就难了(应当说很难)，难点在于：

（1）Wine自身对Mips的支持完全没有(x86和Arm构架支持不错)，这部份工作须要自己做，社区不可能帮你做，这部份工作的难度和工作量都不小。

（2）Wine和Qemu和应用程序的插口问题。Wine本地化后共创linux桌面操作系统下载，怎么能够正确的与应用程序和Qemu插口，例如，怎么能够让运行于Qemu(虚拟机)中的应用程序调用Qemu外的Ｗine提供的API，她们之间怎样通讯。这将是一项难度极大的任务，很有挑战性。

因为Windows没有Mips版本，Wine支持Ｍips的开发将很难进行，包括调试。

前期的经验告诉我们，上面肯定都会有很高很险的山峰，好多很深的坑洞。并且基于我们中兴操作系统研制部门在操作系统领域精耕十余载，在涉及的内核、虚拟化、wine方面丰富的积累和自信．我们相信这趟险阻的航行一定会带来丰盛的成果！我们一起拭目以待吧！

广州中兴新支点技术有限公司创立于2004年，属中兴通信的全资子公司，是一家专门为用户提供CPI物联网解决方案的企业。CPI物联网解决方案全面应用于智能交通、应急指挥、工业设备互联、无人巡检覆盖等环境复杂及大干扰场景。同时公司还拥有软件技术服务和专家级解决方案，包括：服务器操作系统、嵌入式操作系统、桌面操作系统、高可用集群软件等，服务于诸多低端项目，在国外外各大联通营运商、国有大小型企业及电子政务解决方案中广泛应用，中国Linux开源软件技术实力最强的单位之一。

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