{"id":70120,"date":"2025-04-29T08:12:11","date_gmt":"2025-04-29T08:12:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/70120\/"},"modified":"2025-04-29T08:12:11","modified_gmt":"2025-04-29T08:12:11","slug":"qemu-10-verbessert-risc-v-maschinen-und-bringt-beschleunigte-apple-grafik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/70120\/","title":{"rendered":"QEMU 10 verbessert RISC-V-Maschinen und bringt beschleunigte Apple-Grafik"},"content":{"rendered":"
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    QEMU 10 verbessert RISC-V-Maschinen und bringt beschleunigte Apple-Grafik<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n

    Die QEMU-Entwickler (Quick-EMUlator) haben Version 10.0.0 ihrer freien Virtualisierungssoftware freigegeben. Darin flossen insgesamt \u00fcber 2800 \u00c4nderungen von 211 Entwicklern ein. QEMU ist ein Open-Source-Projekt unter GPL2-Lizenz, abgesehen von Teilen wie dem Tiny Code Generator (TCG), der gr\u00f6\u00dftenteils unter der BSD- oder MIT-Lizenz steht. Ein Blick auf die Liste der Neuerungen und Verbesserungen zeigt bei der Emulation der verschiedenen Architekturen vor allem \u00c4nderungen bei RISC-V und ARM, allerdings auch (noch) erstaunlich viel bei HPPA und LoongArch.<\/p>\n

    Wieder gro\u00dfe Fortschritte bei RISC-V<\/p>\n

    Die QEMU-Emulation f\u00fcr RISC-V, der quelloffenen und unter der freien BSD-Lizenz stehenden Befehlsarchitektur (ISA, Instruction Set Architecture), erhielt einige wichtige Erweiterungen. QEMU 10 unterst\u00fctzt nun die ISA-Erweiterungen ssstateen, smrnmi, smdbltrp\/ssdbltrp, supm\/sspm und svukte. Letzteres beispielsweise soll Angriffe verhindern, die versuchen, das Adressraum-Layout der Supervisor-Software herauszufinden und f\u00fcr Exploits zu nutzen. Neu ist ein riscv-iommu-sys-Ger\u00e4t, und f\u00fcr mehr Geschwindigkeit in der Emulation soll ein Translation-Tag f\u00fcr den IOMMU-Pagetable-Cache sorgen.<\/p>\n

    Hinzugekommen sind die Emulationen f\u00fcr Tenstorrent-Ascalon-CPUs (1 bis 8 Cores), die Rechenzentren und KI im Fokus haben, sowie die RV64-XiangShan-NANHU-CPU (1 bis 2 Cores), die in 7 nm bis zu 2,8 GHz schnell laufen sollen. QEMU 10 emuliert jetzt auch AMDs RISC-V Microblaze V, den Softcore Microprozessor f\u00fcr Xilinx FPGAs.<\/p>\n

    Etwas \u00fcberraschend wird die RISC-V-default-machine nicht mehr unterst\u00fctzt. QEMU definierte bislang „spike“ als Standardmaschine, sofern keine Maschinenoption in der Kommandozeile angegeben wurde. Dies geschah, weil „spike“ die erste in QEMU implementierte RISC-V-Maschine war. Mittlerweile gibt es etliche emulierte RISC-V-Maschinen, und so wollen die Entwickler den Anwender dazu zwingen, den genauen Maschinentyp anzugeben. Die „spike“-Maschine gibt es nat\u00fcrlich immer noch. Wer bislang keine Maschine angegeben hat und somit die „default machine“ (spike) nutzte, muss ab QEMU 10 explizit den Parameter -M spike beim Start hinzuf\u00fcgen.<\/p>\n

    Vorsicht bei ARM und FEAT_PAUTH<\/p>\n

    Die Emulation von FEAT_AUTH benutzt f\u00fcr die Zeigerauthentifizierung (Pointer Authentication) standardm\u00e4\u00dfig nicht mehr den von der ARM\/LLVM-Architektur vorgesehenen QARMA5-Algorithmus, sondern einen QEMU-eigenen Algorithmus, weil dieser „signifikant“ schneller ist und es angeblich genau das ist, was die Benutzer wollen. Gedacht ist das also f\u00fcr Anwender, denen egal ist, ob die Pointer in ihrem Code manipuliert wurden oder nicht. \u00dcber die Pointer Authentication werden Pointer signiert. Dazu wird ein kryptografischer Hash samt zus\u00e4tzlicher Daten (Pepper & Salt) gespeichert. Bevor dieser Pointer nun wieder benutzt wird, muss er authentifiziert werden, indem seine Signatur \u00fcberpr\u00fcft wird. Dadurch wird verhindert, dass Pointer unbekannter Herkunft<\/a> verwendet werden, um den signierten Pointer zu ersetzen. Wer eine sichere ARM-Umgebung nutzen will, muss daher ab QEMU 10 die QARMA5-Option explizit einschalten (-cpu max,pauth-qarma5=on).<\/p>\n

    Hinzugekommen sind ARMv8-Architekturfunktionen wie FEAT_AFP, FEAT_RPRES und FEAT_XS sowie die Emulation der physischen und virtuellen Timer von Secure EL2. Das „Secure“ sollte man nicht \u00fcberbewerten, denn die Exeption Level (EL) sind von EL0 bis EL3 definiert. Grob gesagt ist EL0 der Userspace, EL1 der Kernel\/Betriebssystem, EL2 ist f\u00fcr Hypervisoren (und „non-secure“) und erst EL3 als h\u00f6chste Privilegebene als „Secure Monitor“ bezeichnet wird.<\/p>\n

    Zus\u00e4tzlich stellt QEMU 10 zwei neue ARM-Board-Modelle zur Verf\u00fcgung: das NPCM845 Evaluation Board und das i.MX 8M Plus EVK Board.<\/p>\n

    HPPA und LoongArch leben noch<\/p>\n

    Gl\u00fccklicherweise gibt es immer noch QEMU-Entwickler, die auch an \u00e4lteren oder ungew\u00f6hnlichen Architekturen arbeiten. Beim 10.0.0-Release von QEMU sind dieses Mal keine expliziten Neuerungen oder Fixes f\u00fcr SPARC, MIPS, PowerPC, Alpha oder 68k dabei. LoongArch, die in China entwickelte und auf MIPS basierende RISC-Architektur, hat auch zur Entwicklung von QEMU beigetragen (Binary Translation Instructions um x86-CPU-Emulation zu beschleunigen). Mit QEMU 10 erhalten LoongArch-Maschinen mehr KVM-Support wie die M\u00f6glichkeit f\u00fcr CPU-Hotplug. HPPA (auch PA-RISC), einem Vorl\u00e4ufer des seit Langem begrabenen Itanium-Prozessors, l\u00e4uft nun mit einem aktualisierten SeaBIOS-hppa V18 und kann bis zu 256 GByte RAM emulieren. Hinzugekommen ist ferner ein emuliertes HP Diva GSP (Guardian Service Processor) PCI-Board f\u00fcr die Fernwartung und flexiblere Auswahlm\u00f6glichkeiten f\u00fcr Grafikkarten.<\/p>\n

    Intel\/AMD-VMs erhielten ebenfalls ein wenig Zuwendung, wie eine schnellere Emulation von String-Anweisungen auf x86-Architekturen. Au\u00dferdem wurden die beiden neuen CPU-Modelle ClearwaterForest und SierraForest-v2 hinzugef\u00fcgt.<\/p>\n

    Apple: macOS-G\u00e4ste mit beschleunigter Grafik<\/p>\n

    QEMU 10 f\u00fchrt zwei neue emulierte Ger\u00e4te ein: apple-gfx-pci und apple-gfx-mmio. Wie die Namen erahnen lassen, k\u00f6nnen damit auf macOS-Hosts beschleunigte Grafiken f\u00fcr macOS-G\u00e4ste im Rahmen des paravirtualizedGraphics.frameworks bereitgestellt werden. Apple-gfx-pci ist f\u00fcr die Verwendung auf x86-64 gedacht, apple-gfx-mmio repliziert das vom virtualization.framework implementierte Grafikger\u00e4t der aarch64-Version von macOS. Damit sollte die grafische Oberfl\u00e4che von macOS-G\u00e4sten deutlich fl\u00fcssiger werden.<\/p>\n

    VirtIO-SCSI-Ger\u00e4te haben mit QEMU 10.0 „echte“ Multi-Warteschlangen-Unterst\u00fctzung erhalten. Sie verbessert die I\/O-Skalierbarkeit. VirtIO-Mem gibt es nun auch auf IBM s390x und die Messdaten zu VirtIO-Balloon werden bei einem Reset der Maschine auf Null gesetzt. Der VFIO-Code erhielt viele Verbesserungen und unterst\u00fctzt nun unter anderem auch alte ATI X550-GPUs.<\/p>\n

    Viele weitere Detail\u00e4nderungen und m\u00f6gliche Inkompatibilit\u00e4ten von QEMU 10.0.0 sind im Changelog<\/a> dokumentiert. Die Online-Doku und den aktuellen Quellcode stellen die Entwickler ebenfalls kostenlos auf der QEMU-Projektseite bereit.<\/p>\n

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