龙芯中科LoongArch指令系统生态发展进展

第五届关键信息基础设施自主安全创新论坛在北京召开，这也是龙芯中科正式发布自主指令系统LoongArch一周年之际。

在本次论坛上，龙芯中科董事长胡伟武发表了《龙架构(LoongArch)生态建设》的演讲，围绕自主信息体系建设，以及LoongArch指令系统生态发展，做了详细分享。

基于龙芯二十年的科研历程以及当前国际国内形势，胡伟武指出：我国信息产业面临改革开放以来最大的变局，推出自主指令系统，是建立自主体系的需要，更是实现技术自由的必要条件。

LoongArch正成为

与X86/ARM并列的顶层开源生态系统

指令系统是自主信息产业绕不过去的话题，胡伟武在演讲中表示，我国不可能基于国外指令系统建设自主信息产业生态。龙芯中科于2021年正式发布了自主指令系统架构LoongArch，已经通过权威机构系统的知识产权分析，做到了既自主又兼容，并充分融合主流指令系统X86、ARM等的主要特点。

为了降低产业链难度，做好芯片与操作系统之间的软硬结合，龙芯中科不断坚持科技自主创新，当前已掌握了“2+3+3+2”的十大技术能力。

龙芯十大技术能力

第一个“2”即BIOS、操作系统内核能力;

第二个“3”指的是三大编译器社区GCC、LLVM、GOLANG;

第三个“3”指的是虚拟机Java、javaScript、.NET;

最后一个“2”则是两大二进制翻译系统LATX、LATA。

在掌握上述关键技术的基础上，龙芯中科与国际开源软件界开展了紧密合作。目前LoongArch架构得到了国际开源软件社区的广泛认可与支持，LoongArch正在成为与X86/ARM并列的顶层开源生态系统。胡伟武表示，希望到2022年底，开源社区对LoongArch的支持基本完善。

LoongArch已得到国际开源软件界广泛认可与支持

基于LoongArch的软件生态发展思路

打造自主编程框架

在演讲中，胡伟武对基于LoongArch的软件生态建设，进行了深度解读。

首先，龙芯中科会提供基础版开源操作系统。胡伟武表示，龙芯中科除了要提供像BIOS、内核、编译器、虚拟机、浏览器、图形库这些核心模块技术赋能下游产业链外，还要规范硬件的兼容性，通过统一系统架构，实现操作系统硬件的兼容。实现硬件对一个操作系统，不管谁的主板，装上就能跑起来，像windows那样，无需不断适配。

其次，龙芯中科通过高效二进制翻译系统消除指令系统壁垒，实现广泛兼容。与苹果的Rosetta以及Intel的Houdini翻译器一样，龙芯中科基于自主研发的LoongArch自主指令系统架构，开发了二进制翻译系统LAT，支持X86和ARM平台的软件在龙芯平台上运行。另外，通过软硬件结合大幅提高二进制翻译效率。

龙芯二进制翻译技术应用

龙芯中科通过二进制翻译、浏览器插件兼容等关键技术，解决了IE时代应用在国产操作系统上无法兼容的普遍问题，实现基于IE ActiveX插件技术的网银、媒体等IE的网页应用能够直接在龙芯平台运行。

同样是通过打印系统模拟支持、二进制翻译、异构驱动统一管理技术这套系统，解决了大量打印机只有Windows驱动，没有Linux驱动的问题，为国产操作系统环境下的打印机利旧使用提供了切实好用的解决方案。

最终，龙芯正在形成充分考虑兼容需求的自主编程框架。胡伟武表示，Linux的开放特性同时会引起应用的兼容性问题，而龙芯中科打造了一套兼容框架，通过打包格式兼容、API环境兼容、内核升级兼容等技术，实现跨Linux版本的应用兼容。让开发者在Linux平台上只需一次开发，就可以各处使用。比如支持源码、现有二进制程序，以及对音频、视频、外设、打印机、输入法等完全支持。

但仅仅有兼容框架是不够的，胡伟武认为，归根到底，我们要形成自主的编程框架，才能解决应用与系统平台无休止的适配，因为现有的应用都是基于别人的平台写的，这就是为什么安卓、Windows、iOS就不存在是否匹配问题，因为它们分别有自己编程框架和编程语言。所以，只有我们使用了自主编程框架编写应用，才能终止无休止的适配。认识到了编程框架对自主信息体系建设的重要性，龙芯中科正在形成自己的编程框架，预计在明后年推出。

胡伟武强调，一个自主指令系统，一个自主编程框架，这两个是自主软件生态的底座。结合龙芯应用框架来看，龙芯中科目前的研发进展如下：

• 龙芯应用基础框架，完成

;• 龙芯应用兼容框架，基本完成

;• 龙芯应用开发框架，预研阶段;

• 龙芯X86架构翻译系统LATX， “三件套”完成，通用平台Beta版;

• 龙芯ARM架构翻译系统LATA，预研阶段。

在演讲的结尾，胡伟武表示，经过20年的发展，我们的自主CPU和操作系统基本完成“补课”进入了一个新阶段，开启新的征程。

龙芯中科愿以LoongArch为契机，坚持建设国家自主信息体系，做国家信创事业的坚强底座，创自主体系安全发展“芯”篇章，深度布局产业链配套和应用生态，在自主创新的奋斗征程中一往无前。

原文标题：坚持建设国家自主信息体系，龙芯中科胡伟武“419”论坛畅谈LoongArch生态建设蓝图

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       审核编辑：汤梓红