ソフトウェアエンジニアリングにおいて、互換性レイヤーとは、レガシーシステムまたは外部システムのバイナリをホストシステムで実行できるようにするインターフェースです。これは、外部システムのシステムコールをホストシステムのネイティブシステムコールに変換します。外部システム用のライブラリがあれば、多くの場合、これで外部バイナリをホストシステムで実行できます。ハードウェア互換性レイヤーは、ハードウェアエミュレーションを可能にするツールで構成されています。

ソフトウェア

例:

  • Wine は、プログラム ローダーとDLL に実装されたWindows APIを使用して、 Unix 系システム上でいくつかのMicrosoft Windowsバイナリを実行します。
  • Windowsのアプリケーション互換性レイヤーは、質の低いアプリケーションや以前のバージョンのプラットフォーム向けに書かれたアプリケーションを実行しようとします。[1]
  • KernelEX は、Windows 98/Me 上で一部の Windows 2000/XP プログラムを実行します。
  • Prismは、ARM搭載Windowsデバイス用のMicrosoftエミュレーターであり、従来のx86およびx64バイナリ用に構築されたソフトウェアの基礎コードをWindows 11 24H2 [2]から変換します。
  • Windows Subsystem for Linux v1 は、Linux システム コールをネイティブ Windows システム コールに変換する互換性レイヤーを介して Windows 上で Linux バイナリを実行します。
  • Lina は、Windows、 Mac OS X、Unix 系システム上でネイティブのルック アンド フィールで Linux バイナリを実行します。
  • Linux用のAndroid互換性レイヤーであるAnbox。
  • ACLにより、AndroidアプリをTizen、webOS、MeeGooのスマートフォンでネイティブに実行できるようになります。[3] [4] [5]
  • Alien DalvikはAndroidアプリをMeeGo [6]とMeamo [7]上で実行することを可能にする。Alien Dalvik 2.0はiPad上のiOS向けにも公開されたが、MeeGoやMeamoとは異なり、このバージョンはクラウドから実行された。[8] [9] [10]
  • Darling は、Mac OS X および Darwin バイナリを Linux 上で実行しようとする変換レイヤーです。
  • Rosetta 2 は、 macOS Big Sur にバンドルされているAppleの翻訳レイヤーで、x86-64 専用アプリケーションを ARM ハードウェア上で実行できるようにします。
  • Executor は、68k ベースの「クラシック」 Mac OS プログラムを Windows、Mac OS X、Linux で実行します。
  • touchHLE は、2023 年初頭に Andrea "hikari_no_yume" (スウェーデン) によって作成された、従来の 32 ビット iOS ソフトウェアを実行するための Windows および macOS 用の互換性レイヤー (「高レベル エミュレーター」と呼ばれる) です。
  • ipasimはWinObjCを使ってObjective CのコードをネイティブWindowsコードに変換するWindows互換レイヤーです。[11]
  • aah (sic)は、 Catalystフレームワークを介してプログラムを翻訳し、x86プロセッサ上のmacOS 10.15 "Catalina"でiOSアプリを実行するためのmacOS用プログラムです。[12]
  • Hybris は、Bionic を glibc 呼び出しに変換するライブラリです。
  • 2ine、 Linux上でOS/2アプリケーションを実行するプロジェクト[13]
  • Cygwinは、Windows上でネイティブに動作するPOSIX互換環境です。 [14]
  • brs-emuは、BrightScriptを介してRokuソフトウェアを他のプラットフォーム（Web、Windows、macOS、Linux）で実行するための互換性レイヤーです。[15]
  • FEX-Emu は ARM64 Linux 上で x86 Linux アプリケーションを実行し、Wine と組み合わせて Windows アプリケーションを実行することもできます。

カーネル内の互換性レイヤー:

  • FreeBSDのLinux互換レイヤーは、 Linux専用にビルドされたバイナリをFreeBSDのネイティブAPIレイヤーと同じようにFreeBSD上で実行することを可能にします。 [ 16] [17] FreeBSDには、NDIS、NetBSD、PECoff、SVR4、FreeBSDのさまざまなCPUバージョンなど、Unixライクなシステムエミュレーションもいくつかあります。[18]
  • NetBSDにはいくつかのUnixライクなシステムエミュレーションがある。[19]
  • Columbia Cycada は、 AndroidシステムでApple iOSアプリケーションを実行する未リリースの互換性レイヤーです。
  • Windows Subsystem for Linuxは、 Microsoftが開発したLinux互換カーネルインターフェースを提供します。 [20]
  • PEACEプロジェクト（別名COMPAT_PECOFF）は、NetBSD用のWin32互換レイヤーを提供しています。このプロジェクトは現在非アクティブです。
  • PDP-11シリーズのミニコンピュータ用RSTS/Eでは、RT-11オペレーティングシステム上で動作するように作成されたプログラムは、EMTフラグが設定されたRT-11ランタイムシステムを介して（再コンパイルなしで）RSTS上で実行できます。つまり、RSTS EMTに一致するRT-11 EMT命令はRT-11ランタイムシステムに転送され、同等のRSTS EMTに変換されます。RSTSを直接利用するプログラム（またはランタイムシステム自体内でRSTSを呼び出すプログラム）は、実際のRSTS EMTコードの直前に2番目のEMT命令（通常はEMT 255）を配置することで、このことを通知します。

互換レイヤーは、完全なハードウェアエミュレーションに伴う複雑さと速度低下の両方を回避します。一部のプログラムはオリジナルよりも高速に動作する場合があります。例えば、FreeBSDのLinux互換レイヤー上で動作する一部のLinuxアプリケーションは、Red Hat Linux上で動作する同じアプリケーションよりも優れたパフォーマンスを発揮する場合があります。Wine上でベンチマークが実行され、Windows NTベースのオペレーティングシステムと比較されることもあります。[21]

同様のシステムであっても、互換性レイヤーの実装の詳細は非常に複雑で面倒な場合があります。良い例としては、NetBSDのMIPSアーキテクチャバージョンのIRIXバイナリ互換性レイヤーがあります。[22]

互換性レイヤーは、ホストシステムのCPUが外部システムのCPUと（上位）互換性を持っていることを必要とします。例えば、 Windowsはx86 CPUを必要とするため、 PowerPCハードウェア上でMicrosoft Windowsの互換性レイヤーを構築することはできません。この場合、完全なエミュレーションが必要になります。

ハードウェア

ハードウェア互換性レイヤーには、ハードウェアエミュレーションを可能にするツールが含まれます。一部のハードウェア互換性レイヤーには、ブレイクアウトボックスが含まれます。ブレイクアウトボックスは、マシンと互換性のない 特定のコンピュータバスとの互換性を提供できるためです。

参照

参考文献

  1. ^ Charlie Russel、Windows ServerおよびTablet PCのMicrosoft MVP（2002年2月18日）。「Windows XPにおけるアプリケーションの互換性」
  2. ^ mattwojo (2024年6月18日). 「Armでのエミュレーションの仕組み」. learn.microsoft.com . 2024年11月26日閲覧。
  3. ^ 「Tizen OS はサードパーティ製ソフトウェアの助けを借りて Android アプリを実行します (ビデオ)」2012年5月15日。
  4. ^ 「OpenMobile ACL for webOSがKickstarterで復活、AndroidアプリをHP Touchpadに導入へ」2013年4月29日。
  5. ^ 「OpenMobileがMeeGo向けACLをデモ、Androidアプリとの100%の互換性を約束（ビデオ）」2011年9月22日。
  6. ^ 「Myriadの『Alien Dalvik』はどんなスマートフォンでもAndroidアプリを実行可能…MeeGoから始まる（ビデオ）」2011年2月8日。
  7. ^ 「Myriad Alien Dalvik ハンズオン（ビデオ）」2011年2月18日。
  8. ^ 「MyriadのAlien Dalvikを使ってiPadでAndroidアプリを実行する」YouTube、2011年10月20日。
  9. ^ 「iPadでMyriadのAlien Dalvik 2.0を試してみる（ビデオ）」2011年10月10日。
  10. ^ 「Alien Dalvik 2.0 で iPad 上で動作する Android アプリ」
  11. ^ Joneš, Jan (2019年6月27日). 「Windows用iOSエミュレータ」. hdl :20.500.11956/108316.
  12. ^ 「ああ」。GitHub 。
  13. ^ 「プロジェクト: 2ine | Patreon」。
  14. ^ “Cygwin”. www.cygwin.com . 2019年11月23日閲覧。
  15. ^ 「BRS-EMU: BrightScriptエミュレータ」。GitHub 。
  16. ^ 「FreeBSD での Linux エミュレーション」。
  17. ^ 「エミュレーション」. freebsd.org . 2014年3月16日閲覧。
  18. ^ 「内部を覗いてみよう...」freebsd.org . 2014年3月16日閲覧。
  19. ^ 「NetBSDバイナリエミュレーション」. netbsd.org . 2014年3月16日閲覧。
  20. ^ 「WSL 1とWSL 2の比較」。2023年3月20日。
  21. ^ BenchMark-0.9.5 2010年12月9日アーカイブ- The Official Wine Wiki
  22. ^ Emmanuel Dreyfus (2002年8月8日). 「IRIXバイナリ互換性、パート1」. onlamp.com. 2017年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年3月16日閲覧。
  • Windows XP アプリケーション互換性テクノロジ (Dave Morehouse および Todd Phillips、Microsoft Corporation、2001 年 6 月 1 日)