LoongArch64 Sandbox-Bibliothek

libloong ist eine 64-Bit-Hochleistungs-LoongArch-Emulatorbibliothek, die für Einbettung und hochfrequentes Scripting entwickelt wurde. Basierend auf der Architektur von libriscv bietet es die schnellste verfügbare 64-Bit-Interpreterleistung bei kompaktem ~18k LOC Codebasis ohne Abhängigkeiten.

Sie können LoongArch64-Linux-Programme auch in der Befehlszeilenschnittstelle ausführen.

• Universell: Im Gegensatz zu JITs, die plattformspezifische Codegenerierung erfordern und auf eingeschränkten Plattformen nicht verfügbar sind, läuft libloong überall. Dies umfasst Nintendo Switch (1 & 2), iOS und andere Umgebungen.
• Standard: Ausführung standardmäßiger Linux-Binärdateien.
• Ultra-niedrige Latenz: Herkömmliche VMs wie Lua oder Java leiden oft unter hohem Aufruf-Overhead (~150ns). libloong erreicht einen ~4ns nativen-zu-Gast Aufruf-Overhead, was es für Scripting in heißen Schleifen von Spiel-Engines geeignet macht.

Leistungsbenchmarks

In den CoreMark 1.0 Interpreter-Benchmarks (Dezember 2025) führt libloong die 64-Bit-Kategorie auf dem Ryzen 7950X an und erreicht zuverlässig eine Punktzahl von 3000+.

CoreMark 1.0 Interpreter-Ergebnisse

Erweiterte Modi: Während der Interpreter für die Portabilität im Vordergrund steht, enthält libloong einen leichten JIT, der 38% der nativen Leistung erreicht (15,5k CoreMark) und einen eingebetteten Binärübersetzer, der ~77% der nativen Leistung erreicht (31,9k CoreMark).

Funktionen

• Anbindungen: Native C++-API mit Rust- und Go-Anbindungen.
• Vektorunterstützung: Vollständige Unterstützung für die Befehlssätze LSX und LASX.
• Speichersicherheit: Strenge Speicher-Sandboxing mit optionalen maskierten Speicher-Arenen.
• Zustandsverwaltung: Erstklassige Unterstützung für das Anhalten, Fortsetzen und Serialisieren des Maschinenzustands.
• Dynamische Ausführung: Kann dynamische ausführbare Dateien sowie eingebettete JITs (z.B. LuaJIT) laden und ausführen*

Design

Game-Engine-Scripting ist der Bereich, in dem libloong glänzt. Traditionelle Spiele bieten Modding über gemeinsam genutzte Bibliotheken (voller Systemzugriff), eingebettete VMs wie Lua (~150ns Aufruf-Overhead) oder Java-Laufzeiten an. libloong hat einen ~4ns Aufruf-Overhead.

Siehe das Beispiel-Asteroiden-Spiel.

Erstellen

CMake-Konfigurationsoptionen:

• LA_DEBUG=ON/OFF - Debug-Ausgabe aktivieren (Standard: AUS)
• LA_BINARY_TRANSLATION=ON/OFF - Binärübersetzung aktivieren (Standard: AUS)
• LA_THREADED=ON/OFF - Threaded-Bytecode-Dispatch aktivieren (Standard: EIN)
• LA_MASKED_MEMORY_BITS=N - Größe der maskierten Speicher-Arena auf 2^N Bytes setzen (0 = deaktiviert, Standard: 0)

Beispiel mit Optionen:

cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
         -DLA_MASKED_MEMORY_BITS=32 \
         -DLA_BINARY_TRANSLATION=ON
make -j6

Kurzanleitung

#include <libloong/machine.hpp>

int main() {
    // Load a LoongArch ELF binary
    std::vector<uint8_t> binary = load_file("program.elf");

    // Create a machine with 64MB memory
    loongarch::Machine machine { binary, {
        .memory_max = 64 * 1024 * 1024
    }};

    // Setup program arguments
    machine.setup_linux({"program"}, {"LC_ALL=C"});

    // Run the program
    machine.simulate();
}

Dokumentation

• Integrationsleitfaden
• API-Referenz
• LoongArch-ISA-Unterstützung