什麼是 Termux？#

Termux是一群開源軟體愛好者開發的終端模擬器，擁有自己的套件庫。採用 APT 作爲自己的套件管理員。使用者不需要 Root 自己的手機就可以完成很多 Linux 電腦上才可以做的事，還可以通過 proot 建立自己的 Linux 容器。

對於虛擬機的看法#

採用硬體虛擬化的虛擬機，不見得會取代 Termux，成爲新的「殺手級」功能。

把玩了 Pixel 手機的 Debian Terminal，最近也有在 8750 MTP 原型機上刷 Android 16 開 Gunyah 虛擬機玩，所以得出這個結論。因爲其使用 AVF 框架來執行 Debian 虛擬機，是環境完整的 Linux，可以執行 Docker。對於高通平臺而言，雖不能執行完整的 KVM，但是在8650之後的平臺上加入了全新的EL2虛擬機方案，稱爲「Gunyah」，Mediatek 也有類似的做法，稱爲「Genizone」。可以通過 ChromeOS 的 crosvm 技術在手機上跑起 pKVM，用於安裝 Linux 虛擬機，甚至還可以裝 Windows on ARM。從而做到更多近似於 Linux 手機的體驗。

吶，下面二幅圖就是我在8750原型機上藉助 crosvm 跑 pKVM 的嘗試以及「關於裝置」界面。虛擬機開機速度比較快，效率也非常高:

不過，若是開啓的虛擬機比較多，可能會導致裝置效能下降。使用執行虛擬機的軟體叫 DroidVM，由 BigfootACA 開發。同時也是 Windows on ARM 的開發者。可以使用 crosvm qemu 作爲後端管理虛擬機。這方面他們真的很厲害。
想要實作 GPU 加速也不是沒有可能，但是效果可能不會很好。畢竟 Google 宣稱未來還將支援在 Android 上訪問 Linux GUI 程式，有點像 WSL。如果是這樣的話，就需要解決 Wayland 視窗在 Android 合成器上顯示的問題。至於跑 CLI 命令列程式，Termux 這種 userspace 的解決方案比較簡單高效。因爲 Termux 不需要虛擬化這種措施，所有的套件也都是針對 ARM 64位元指令集編譯的，因此不存在不相容的問題。除非應用不相容 Android 的 Bionic C 函式庫。就算臨時要開 SSH 的話，也是 Termux 最快。
至於跑 proot/chroot 容器用 GPU 加速的話，Termux 也可用 Turnip/Freedreno，Panfrost/Lima，VirtGL 等圖形驅動實現。

基於 userspace 的應用與採用「硬體虛擬化」的虛擬機相比，有什麼差異？#

首先應該是執行位置不同了吧，Termux 應用執行於 userspace，位於 EL0，而虛擬機執行於系統 Hypervisior，位於 EL2.
另外，整個技術架構完全不同。Termux 就是執行在 Android userland 的一個應用程式。直接執行 ARM 64位元 ELF 二進位檔，可以使用 Android 系統提供的資源，啓動速度快。I/O 延遲低，對於命令列的支援好，不使用任何虛擬化功能。
Android 內建的終端機，和採用 qemu kvm crosvm 技術的虛擬機一樣，都是採用相容 KVM/pKVM 虛擬化與 VirtIO 技術的虛擬機。因此每次啓動這些應用，實際上就是在背景執行了新的 Linux 虛擬機。像是虛擬磁碟，網路，I/O 都需要藉助 VirtIO 存取和設定。至於 GPU，相機，USB等硬體界面則需要設定 Passthrough，或者根本禁止存取。會很難期待「隨時存取 shell」的體驗，但好處是具有完整的隔離性，更安全。除非程式有 VM escape 的行爲，不然不會對於裝置造成影響。比較適合教育市場，政府，企業之類，會對這些市場有很大幫助。
在效能方面，如果需要對CPU，記憶體等要求高的工作（編譯程式碼之類），像 Termux 這種應用可以直接與裝置互動，不會像虛擬機那樣有負擔（雖然 Android 就是 Linux 跑了無數 Java 虛擬機就是了）。使用 GPU 雖然比較 hacky，但是至少可以用，延遲更低。

虛擬機對於裝置要求苛刻#

虛擬機具有效能高，安全，方便設定的優點。但也要承認這一技術「最大的缺點」，就是對裝置要求太高。
不要跟我講「所有相容 Arm V8 指令集的手機都支援硬體虛擬化」這種幹話。支援是一回事，廠商給不給妳用又是一回事。雖然驍龍835之後的晶片，可以用Windows 筆電的方法來讓作業系統跑在 EL2（Mediatek 更是有廣爲人知的晶片漏洞可以讓 Android 核心跑在 EL2），但僅適用於 MTP，QRD 之類CPU沒有熔燬的裝置，還需要修補韌體才可以。目前市場上在售的手機，除了 SHIFT6mq 以外，都有CPU熔燬，修改韌體的方法幾乎不可行。即使是8750這種支援 Gunyah 的平臺，配置虛擬機也不容易。
首先妳的裝置韌體必須有編譯 pvmfw，並且韌體有支援虛擬機的設定檔案，然後才可以在 Root 的裝置上執行 crosvm 跑 pKVM 虛擬機。像 Android 16 內建的終端機是無法執行的，因爲高通平臺不支援執行普通的 KVM 虛擬機， 如果裝置沒有編譯 pvmfw，但是韌體支援虛擬機設定，還可以通過移植其他支援 pKVM 的裝置的 pvmfw 來補回這一功能。這種做法必須要求手機可以解鎖 bootloader，如果連 bootloader 也解不開，那就不可能跑虛擬機了。
另外，就算裝置支援虛擬機，如果裝置的記憶體或者空間不夠，在這種裝置上跑虛擬機的體驗就會很糟糕。畢竟虛擬機是比較吃硬體資源的，這對手機快閃記憶體的壽命與隨機讀寫速度都是極大的考驗。

結語#

我想這些硬體虛擬機的方案，還有 Linux 終端機，更多爲 Android 平板 ChromeOS 化，或者是 Android 與 ChromeOS相結合的做法鋪路。這樣 AVF 這種虛擬機框架可以爲 ARM 晶片虛擬化提供統一的界面。但對於開發者和 Power users 來說，Termux 的價值不在於它是不是虛擬機，而是在於它能讓我們以最廉價、最快速、最無縫的方式，直接調度這台 ARM 設備的原始怪獸性能。只要廠商一天不開放 EL2 的完全控制權，這些內建的虛擬機就永遠只是精緻的盆景，無法取代 Termux 這種長在 Android 土壤上的解決方案。