Biblioteca de sandboxing LoongArch64

libloong é uma biblioteca emuladora LoongArch de 64 bits de alto desempenho projetada para incorporação e scripting de alta frequência. Construída sobre a arquitetura do libriscv, oferece o desempenho mais rápido de interpretador de 64 bits disponível, mantendo uma base de código compacta de aproximadamente 18 mil linhas com zero dependências.

Você também pode executar programas Linux LoongArch64 na interface de linha de comando.

• Universal: Ao contrário de JITs, que exigem geração de código específica para a plataforma e não estão disponíveis em plataformas restritas, o libloong funciona em qualquer lugar. Isso inclui Nintendo Switch (1 & 2), iOS e outros ambientes.
• Padrão: Executa binários Linux padrão.
• Latência Ultrabaixa: VMs tradicionais como Lua ou Java frequentemente sofrem com alta sobrecarga de chamada (~150ns). O libloong alcança uma sobrecarga de chamada nativa-para-convidado de aproximadamente 4ns, tornando-o adequado para scripting em loops críticos de motores de jogos.

Benchmarks de Desempenho

Nos benchmarks do interpretador CoreMark 1.0 (dezembro de 2025), o libloong lidera a categoria de 64 bits no Ryzen 7950X, atingindo consistentemente uma pontuação de 3000+.

Pontuações do Interpretador CoreMark 1.0

Modos Avançados: Embora o interpretador seja o foco principal para portabilidade, o libloong inclui um JIT leve que atinge 38% do nativo (15.5k CoreMark) e um tradutor binário embutido que atinge ~77% do nativo (31.9k CoreMark).

Recursos

• Ligações: API C++ nativa com ligações para Rust e Go.
• Suporte a Vetores: Suporte completo para os conjuntos de instruções LSX e LASX.
• Segurança de Memória: Sandboxing rigoroso de memória com arenas de memória mascaradas opcionais.
• Gerenciamento de Estado: Suporte de primeira classe para pausar, retomar e serializar o estado da máquina.
• Execução dinâmica: Pode carregar e executar executáveis dinâmicos, bem como JITs embutidos (por exemplo, LuaJIT)*

Design

O scripting para motores de jogos é onde o libloong se destaca. Jogos tradicionais oferecem modding através de bibliotecas compartilhadas (acesso total ao sistema), VMs embutidas como Lua (sobrecarga de chamada de ~150ns) ou runtimes Java. O libloong tem sobrecarga de chamada de aproximadamente 4ns.

Veja o exemplo de jogo Asteroid.

Construção

Opções de configuração do CMake:

• LA_DEBUG=ON/OFF - Ativar saída de depuração (padrão: OFF)
• LA_BINARY_TRANSLATION=ON/OFF - Ativar tradução binária (padrão: OFF)
• LA_THREADED=ON/OFF - Ativar despacho de bytecode em threads (padrão: ON)
• LA_MASKED_MEMORY_BITS=N - Definir tamanho da arena de memória mascarada como 2^N bytes (0 = desativado, padrão: 0)

Exemplo com opções:

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

Início Rápido

#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();
}

Documentação

• Guia de Integração
• Referência da API
• Suporte ao ISA LoongArch