是否可以在任何其他 CPU 上虚拟化任何 CPU？

Question 1

对于 RPi 问题，请查看此主题（基本上你可以使用类似量子计算单元运行图像）。

回答主要问题：

是否可以在任何其他 CPU 上虚拟化任何 CPU？

是的（在一定程度上），但是，它可能没有您想象的那么高效。并且应该注意的是，VirtualBox/VMWare 类型的虚拟化与您要求的有所不同，这实际上是Is it possible to EMULATE any CPU on any other CPU?。

CPU 是硬件组件，其中硬连线了一组特定的指令（也称为操作码）；这些操作码是特定的数值，可以在电气层面上进行转换，以便 CPU 真正地“做某事”。

当编写软件来告诉 CPU“做某事”（例如计算器）时，该软件必须针对特定的 CPU 构建（定位）。也就是说，我的软件必须经过编译（翻译）和汇编，以便运行软件的机器能够理解机器指令，否则，如果它运行了，我可能无法获得我期望的准确结果。ARM 上 2+2 之类的汇编指令（操作码）可能与 PIC 或 FPGA 上的汇编指令不完全匹配，我得到的将是垃圾（同样，如果它运行了）。

每个 CPU 的“执行方式”都略有不同，就像我可以用英语写作来向您传达我的想法一样，我也可以用西班牙语或日语传达同样的想法，尽管我必须以完全不同的方式传达它们，这不仅是因为英语/西班牙语/日语的句法差异，还因为这些语言在上下文解析方式上的差异。如果您和我正在交谈（而不是书面交流），而您只会说日语而我会说西班牙语，那么我们需要一个精通这两种语言的翻译才能正常交流，尽管这会比直接交流慢，因为我们需要正确解析我们的语言，这样就不会“翻译丢失”。

这与 CPU“虚拟化/仿真”的概念相同。如果您想要运行不是为您正在运行的 CPU 构建的应用程序（即我想在我的 x86 PC 上运行 ARM 软件），那么程序需要采用 ARM 程序集并转换为 x86 程序集，这样对的调用draw word on screen就不会变成对的调用erase RAM location X。

这就是为什么在任何其他 CPU 上正确模拟任何 CPU 不一定可行（如果可以的话，因为在 PIC 上无法真正模拟 x86）。CPU 所做的远不止“处理数字”，而且它们非常快速地完成所有这些“更多”工作，并且很多工作都需要精确计时。当您模拟 CPU 时，您实际上是在软件和硬件之间添加了一个转换层。添加此层可能会增加指令执行时间，因为可能需要执行许多额外的指令。增加的时间可能时间太长以致软件变得无响应或通常无法使用（例如以每秒 1 帧的速度玩视频游戏，当然你可以做到，但仅在屏幕上写下“按开始”文本就需要 2 分钟）。

值得注意的是，如果硬件（CPU）内置了相同的指令集，它就必须“做同样的事情”来适应其他指令集；也就是说（专利/许可问题除外）英特尔可以决定将 ARM 处理器的指令集添加到其 x86_64 CPU 的一系列产品中，这样你就可以直接在该 CPU 上运行 ARM 二进制文件，但它们仍然必须具有与 ARM 架构“一样”的架构，否则输出可能不准确。

因此，可能可以在另一种类型的 CPU 上模拟一种类型的 CPU，但是根据模拟方式/内容的不同，模拟速度可能会非常慢而无法运行，或者从人的角度来看可能无法区分（即，主观上它“和在本机硬件上运行一样快”，但从技术上讲并非如此）。

我希望这可以帮助澄清一些问题。

Answer