طبقة التوافق

في هندسة البرمجيات ، تُعدّ طبقة التوافق واجهةً تسمح بتشغيل الملفات الثنائية لنظام قديم أو نظام أجنبي على النظام المضيف. وتقوم هذه الطبقة بترجمة استدعاءات النظام للنظام الأجنبي إلى استدعاءات نظام أصلية للنظام المضيف. وباستخدام بعض المكتبات الخاصة بالنظام الأجنبي، غالبًا ما يكون هذا كافيًا لتشغيل الملفات الثنائية الأجنبية على النظام المضيف. أما طبقة توافق الأجهزة فتتكون من أدوات تسمح بمحاكاة الأجهزة .

ومن الأمثلة على ذلك:

• برنامج Wine ، الذي يشغل بعض ملفات Microsoft Windows الثنائية على أنظمة شبيهة بنظام Unix باستخدام مُحمِّل البرامج وواجهة برمجة تطبيقات Windows المُنفَّذة في مكتبات DLL.
• تستخدم طبقات توافق التطبيقات في نظام التشغيل ويندوز لمحاولة تشغيل التطبيقات سيئة التصميم أو تلك المصممة لإصدارات سابقة من النظام الأساسي. ^{[ 1 ]}
• KernelEX، الذي يشغل بعض برامج Windows 2000/XP على Windows 98/Me، وبرامج Windows XP على Windows 2000.
• Prism هو برنامج محاكاة من مايكروسوفت لأجهزة ويندوز التي تعمل بمعالجات ARM، وهو يترجم الكود الأساسي للبرامج المصممة للثنائيات التقليدية x86 و x64 من ويندوز 11 24H2 ^{[ 2 ].}
• نظام ويندوز الفرعي لنظام لينكس الإصدار 1، الذي يقوم بتشغيل ملفات لينكس الثنائية على نظام ويندوز عبر طبقة توافق تقوم بترجمة استدعاءات نظام لينكس إلى استدعاءات نظام ويندوز الأصلية.
• لينا ، التي تشغل بعض ملفات لينكس الثنائية على أنظمة ويندوز وماك أو إس إكس وأنظمة شبيهة بنظام يونكس بمظهر وإحساس أصليين.
• Anbox ، طبقة توافق أندرويد لنظام لينكس .
• تتيح ميزة التحكم في الوصول (ACL) لتطبيقات أندرويد العمل بشكل أصلي على هواتف تايزن، أو ويب أو إس، أو ميغو. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}
• يُتيح برنامج Alien Dalvik تشغيل تطبيقات أندرويد على منصتي MeeGo ^{[ 6 ]} وMeamo ^{[ 7 ]} . كما تم الكشف عن Alien Dalvik 2.0 لنظام iOS على جهاز iPad، ولكن على عكس MeeGo وMeamo، كان هذا الإصدار يعمل عبر السحابة ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] .}
• دارلينج ، طبقة ترجمة تحاول تشغيل ملفات Mac OS X و Darwin الثنائية على نظام Linux.
• Rosetta 2 ، طبقة الترجمة الخاصة بشركة Apple والمدمجة مع نظام macOS Big Sur للسماح بتشغيل التطبيقات الحصرية x86-64 على أجهزة ARM.
• Executor ، الذي يقوم بتشغيل برامج Mac OS "الكلاسيكية" القائمة على 68k في أنظمة Windows و Mac OS X و Linux.
• touchHLE هي طبقة توافق (يشار إليها باسم "محاكي عالي المستوى") لنظامي التشغيل Windows و macOS، تم إنشاؤها بواسطة أندريا "hikari_no_yume" (السويد) في أوائل عام 2023 لتشغيل برامج iOS القديمة ذات 32 بت.
• ipasim هي طبقة توافق لنظام التشغيل Windows تستخدم WinObjC لترجمة التعليمات البرمجية من Objective C إلى تعليمات برمجية أصلية لنظام Windows. ^{[ 11 ]}
• برنامج aah (sic) هو برنامج لنظام macOS لتشغيل تطبيقات iOS على نظام macOS 10.15 "Catalina" على معالجات x86 من خلال ترجمة البرامج عبر إطار عمل Catalyst . ^{[ 12 ]}
• Hybris ، مكتبة تقوم بترجمة Bionic إلى استدعاءات glibc.
• 2ine ، وهو مشروع لتشغيل تطبيقات OS/2 على نظام التشغيل Linux ^{[ 13 ]}
• Cygwin ، بيئة متوافقة مع POSIX تعمل بشكل أصلي على نظام التشغيل Windows. ^{[ 14 ]}
• brs-emu هي طبقة توافق لتشغيل برامج Roku عبر BrightScript على منصات أخرى: الويب، وويندوز، وماك أو إس، ولينكس. ^{[ 15 ]}
• يقوم برنامج FEX-Emu بتشغيل تطبيقات x86 Linux على نظام ARM64 Linux، ويمكن إقرانه ببرنامج Wine لتشغيل تطبيقات Windows.
• OneCoreAPI، الذي يحاول تشغيل البرامج الخاصة بنظام التشغيل Windows Vista والإصدارات الأحدث على نظام التشغيل Windows XP. ^{[ 16 ]}
• VxKex، وهي مجموعة من الإضافات التي تسمح لنظام التشغيل Windows 7 بتشغيل الإصدارات الأحدث من البرامج المخصصة لنظام التشغيل Windows 10 والإصدارات الأحدث. ^{[ 17 ]}

طبقة التوافق في النواة :

• تتيح طبقة التوافق مع نظام لينكس في FreeBSD تشغيل الملفات الثنائية المصممة خصيصًا لنظام لينكس على FreeBSD ^{[ 18 ]} بنفس طريقة تشغيلها على واجهة برمجة التطبيقات الأصلية لنظام FreeBSD. ^{[ 19 ]} كما يحتوي FreeBSD على بعض محاكيات أنظمة شبيهة بنظام يونكس، بما في ذلك NDIS وNetBSD وPECoff وSVR4، بالإضافة إلى إصدارات مختلفة من FreeBSD لوحدات المعالجة المركزية. ^{[ 20 ]}
• يحتوي نظام NetBSD على العديد من محاكيات الأنظمة الشبيهة بنظام Unix. ^{[ 21 ]}
• كولومبيا سيكادا ، طبقة توافق غير مُصدرة تعمل على تشغيل تطبيقات Apple iOS على أنظمة Android
• يوفر نظام ويندوز الفرعي لنظام لينكس واجهة نواة متوافقة مع لينكس طورتها شركة مايكروسوفت. ^{[ 22 ]}
• مشروع PEACE (المعروف أيضاً باسم COMPAT_PECOFF) لديه طبقة متوافقة مع نظام التشغيل Win32 لنظام NetBSD. المشروع غير نشط حالياً.
• في نظام التشغيل RSTS/E لسلسلة الحواسيب الصغيرة PDP -11 ، يمكن تشغيل البرامج المصممة للعمل على نظام التشغيل RT-11 (دون إعادة تجميعها) على RSTS من خلال نظام التشغيل RT-11 الذي تم ضبط علامة EMT الخاصة به. هذا يعني أن تعليمة EMT الخاصة بـ RT-11 التي تتطابق مع تعليمة EMT الخاصة بـ RSTS يتم توجيهها إلى نظام التشغيل RT-11 الذي يقوم بترجمتها إلى تعليمة EMT المكافئة في RSTS. وتشير البرامج المصممة للاستفادة من RSTS مباشرةً (أو استدعاءات RSTS داخل نظام التشغيل نفسه) إلى ذلك من خلال وجود تعليمة EMT ثانية (عادةً EMT 255) مباشرةً قبل رمز EMT الفعلي الخاص بـ RSTS.

تُجنّب طبقة التوافق تعقيدَ محاكاة الأجهزة الكاملة وبطئَها . بل قد تعمل بعض البرامج أسرع من النسخة الأصلية، فعلى سبيل المثال ، قد تُقدّم بعض تطبيقات لينكس التي تعمل على طبقة توافق لينكس في نظام FreeBSD أداءً أفضل من التطبيقات نفسها على نظام Red Hat Linux. تُجرى اختبارات الأداء أحيانًا على برنامج Wine لمقارنته بأنظمة التشغيل المبنية على نظام Windows NT. ^{[ 23 ]}

حتى في الأنظمة المماثلة، يمكن أن تكون تفاصيل تنفيذ طبقة التوافق معقدة للغاية ومثيرة للمشاكل؛ ومن الأمثلة الجيدة على ذلك طبقة التوافق الثنائية لنظام IRIX في إصدار بنية MIPS من NetBSD . ^{[ 24 ]}

تتطلب طبقة التوافق أن يكون معالج النظام المضيف متوافقًا (تصاعديًا) مع معالج النظام الآخر. على سبيل المثال، لا يمكن تطبيق طبقة توافق مايكروسوفت ويندوز على أجهزة باور بي سي لأن ويندوز يتطلب معالجًا من نوع x86 . في هذه الحالة، يلزم محاكاة كاملة.

تتضمن طبقات توافق الأجهزة أدوات تسمح بمحاكاة الأجهزة . وتتضمن بعض هذه الطبقات صناديق التوصيل لأنها توفر التوافق مع ناقلات بيانات معينة في الحاسوب غير متوافقة مع الجهاز.

• برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية
• المحاكاة الافتراضية
• منافس
• المحاكاة الافتراضية عبر المنصات
• منصة الحوسبة
• شيم (الحوسبة)
• غلاف السائق
• رمز الغراء

• تقنيات توافق التطبيقات لنظام التشغيل ويندوز إكس بي (ديف مورهاوس وتود فيليبس، شركة مايكروسوفت، 1 يونيو 2001)