Wir haben schon einige Beispiele für Emulation in der Vergangenheit behandelt, aber nur darüber nachgedacht, wie es wirklich funktioniert. Und in den meisten Fällen ist das in Ordnung. Es ist absolut möglich, einfach Ihren PC zu starten und einen Emulator zu verwenden, ohne sich um die Details kümmern zu müssen.
Aber haben Sie sich jemals gefragt, was eigentlich hinter den Kulissen passiert? Warum Emulatoren sind so langsam? Oder wie kann Emulation Ihr tägliches Leben noch verbessern? Lesen Sie weiter und Sie werden sehen, wie großartig Emulation wirklich ist.
Nicht alle Hardware ist gleich
Zum Beispiel funktionieren PlayStation-Spiele nicht unter Windows, da diese Spiele nicht für normale Computer geeignet sind. PlayStation-Geräte sind sehr spezifisch in ihrer physischen Verfassung und enthalten einzigartige Hardware, die Windows - oder jedes andere PC-Betriebssystem - nicht verwenden kann.
Hier kommt die Emulation ins Spiel : Die Emulation zielt darauf ab, Programme für eine Art von System auf einer anderen Art von System auszuführen, und die Programme, die diesen Prozess ausführen, werden als Emulatoren bezeichnet . Die Details sind ein wenig komplexer, aber am Ende versuchen sie alle das Gleiche zu erreichen: Software über verschiedene Hardware lauffähig zu machen.
Wie funktionieren Emulatoren?
Es gibt eine Menge Arbeit, die Emulation tun muss, um ein fremdes Programm laufen zu lassen. Kurz gesagt, ein Emulator ist eine Software, die versucht, wie ein Stück Hardware zu "agieren". In der Regel bedeutet dies , alle Fähigkeiten einer Hardware-Komponente als Softwarekomponenten zu simulieren .
Wenn Sie sich fragen, warum es keine Emulatoren für moderne Systeme gibt (zB die Xbox One), ist dies der Grund dafür. Es braucht viel harte Arbeit und Mühe, um den Prozess zum Laufen zu bringen, weil moderne Hardware äußerst komplex ist.
Wenn wir zum PlayStation-Beispiel zurückkehren, müsste ein Emulator so tun, als hätte er einen speziellen Soundchip, eine Grafikkarte usw., die sogar erweitert werden, um Peripheriekomponenten wie CD-Laufwerke zu simulieren.
Zentraleinheit
Die am schwierigsten zu emulierende Komponente ist normalerweise die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU). Es ist eines der Kernelemente jedes Computers, von Smartphones bis zu Videospielkonsolen und in vielerlei Hinsicht das Wichtigste. Ohne eine CPU könnten Programme nicht funktionieren.
CPUs unterscheiden sich hauptsächlich in ihren Befehlssätzen . Im Grunde bestimmen sie die Art und Weise, in der ein Computer Befehle ausführt, die Programme ihm geben . Emulatoren zielen im Allgemeinen auf Systeme ab, die andere Befehlssätze als das Host-System haben.
Zum Beispiel verwendet die CPU der PlayStation einen Befehlssatz namens MIPS, der sich von Desktops und Laptops unterscheidet, die beispielsweise x86 verwenden .
Warum sind Emulatoren so langsam?
Jeder CPU-Befehl, der vom Emulator empfangen wird, muss von einem Befehlssatz in den anderen Befehlssatz übersetzt werden, und diese Übersetzung muss im laufenden Betrieb erfolgen. Im obigen Beispiel würde ein PlayStation-Emulator eine MIPS-Anweisung erhalten, sie in x86 übersetzen und dann auf dem Laptop ausführen.
Dies ist die Grundlage dafür, wie ein Emulator ein ganzes Gerät in Ihrem eigenen Computer simulieren kann. Stellen Sie sich einen Dolmetscher vor, der versucht, eine Unterhaltung zwischen zwei Menschen zu vermitteln, die verschiedene Sprachen sprechen. Selbst wenn die Übersetzung sehr schnell ist, wird es immer einen Geschwindigkeitsverlust geben, aber je komplexer die Sprachen, desto langsamer die Übersetzungen.
Virtualisierung vs. Emulation
Virtualization Virtualization und Cloud Computing sind nicht dasselbe Virtualization und Cloud Computing sind nicht das Gleiche Viele Menschen denken, dass Virtualisierung und Cloud Computing eins sind, aber nicht. Hier ist der Unterschied und wie jeder dein Leben einfacher machen kann. Read More ist der Emulation sehr ähnlich, aber es gibt wichtige Unterschiede zwischen ihnen - insbesondere bezieht sich Virtualisierung normalerweise auf die Verwendung von virtuellen Maschinen. Virtualisierung und Emulation bewerkstelligen das Gleiche, aber sie gehen etwas anders vor.
Beide sind so konzipiert, dass Software in einer isolierten Umgebung ausgeführt werden kann. Die Virtualisierung konzentriert sich auf die Isolation, während die Emulation auf die Umgebung ausgerichtet ist. Das bedeutet, dass Emulatoren eine größere Bandbreite von Hardware simulieren als virtuelle Maschinen. Sie können beispielsweise kein Playstation-System auf einer virtuellen Maschine ausführen.
Aus diesem Grund ist die Virtualisierung jedoch tendenziell schneller als die Emulation. Anstatt ein System zu emulieren, weisen virtuelle Maschinen stattdessen einigen isolierten Subsystemen Verarbeitungsleistung zu. Dies bedeutet, dass die CPU nicht emuliert wird. Dies ist auch der Grund, warum virtuelle Maschinen weniger vielseitig sind.
Daher unterscheiden sich die Zielgruppen der beiden etwas. Emulatoren sind in der Regel für Videospielkonsolen (oder andere Systeme, die sich von herkömmlichen Computern völlig unterscheiden) konzipiert, während virtuelle Maschinen eher in Unternehmen zum Einsatz kommen. Dies liegt daran, dass sie eine schnelle und sichere Umgebung bieten, in der Programme ausgeführt werden können.
Dies ist jedoch meist pingelig. Praktisch gesehen sind Virtualisierung und Emulation funktional die gleichen, da sie hauptsächlich existieren, um von einer "Befehlssprache" zu einer anderen zu übersetzen.
3-Wege-Emulation kann Ihnen nutzen
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie Sie die Emulation nutzen können. Sie könnten es sogar jetzt benutzen, ohne es zu wissen! Hier sind ein paar bemerkenswerte Beispiele.
1. Führen Sie 32-Bit-Programme unter 64-Bit Windows aus
64-Bit-Versionen von Windows verwenden eine spezielle Art von Emulation, die als Kompatibilitätsschicht bezeichnet wird, um 32-Bit-Programme auszuführen. Es gibt keine Notwendigkeit, ein gesamtes System zu emulieren, um Dinge zum Laufen zu bringen, da 32-Bit-Programme bereits im Design ähnlich sind. Aus diesem Grund ist der Prozess extrem schnell.
Wenn Sie Microsoft Office verwenden, verwenden Sie wahrscheinlich die 32-Bit-Version - Emulation direkt zur Hand!
2. Machen Sie Ihren Computer zu einer universellen Konsole
Sie können viele ältere Videospielplattformen mit den richtigen Emulatoren auf Ihrem Computer spielen - und das Lustige ist, dass viele dieser Spiele durch Emulation besser laufen als auf ihrer nativen Hardware, weil moderne Computer so schnell sind.
Mit einem Computer, der stark genug ist, können Sie beispielsweise einige Spiele mit höheren Auflösungen spielen, als sie ursprünglich vorgesehen waren:
Sie können Ihr Mobiltelefon sogar so einrichten, dass Videospielkonsolen für mehr Handheld-Erfahrung emuliert werden. Oder umgekehrt, emulieren Sie ein Handy Wie Android zu emulieren und Android-Anwendungen auf Ihrem PC ausführen Wie Android zu emulieren und Android-Anwendungen auf Ihrem PC ausführen Es ist eigentlich ziemlich einfach, Android-Apps auf Ihrem Desktop oder Laptop zu laufen! Hier führen wir Sie durch die besten Methoden. Lesen Sie mehr auf Ihrem Computer.
3. Testen Sie verschiedene Betriebssysteme
Normalerweise, wenn Sie ein neues Betriebssystem ausprobieren möchten, müssen Sie es auf Ihrer Festplatte installieren. Mit der Emulation können Sie ein separates Betriebssystem direkt auf Ihrem aktuellen Betriebssystem ausführen, indem Sie eine virtuelle Maschine verwenden. Testen eines neuen Betriebssystems? Bleiben Sie mit einer virtuellen Maschine sicher und testen Sie ein neues Betriebssystem? Bleiben Sie mit einer virtuellen Maschine sicher Read More.
Es gibt eine Reihe von Gründen, warum Sie dies tun möchten. Sie müssen sich keine Sorgen machen, wenn sich Ihre Installation schlecht verhält, da sie auf eine virtuelle Umgebung beschränkt ist. Es könnte auch Ihre einzige Option sein, wenn Sie ein Betriebssystem ausprobieren möchten, das nicht mit Ihrer Computerhardware kompatibel ist, wie zum Beispiel eine für den Raspberry Pi.
Übersetzung + Simulation = Emulation
Emulation ist ein extrem komplizierter Prozess und dieser Artikel behandelt nur die Grundlagen. Aber hoffentlich gibt es einen Blick darauf, was unter der Haube passiert. Wenn Sie also einen Emulator booten, sei es um ein altes Videospiel zu spielen oder um ein Programm sicher auszuführen, werden Sie genau wissen, warum es ein bisschen langsam sein kann.
Was sind deine Erfahrungen mit Emulation?