У дяди WASI

[vak]

На виртуальные машины я пожаловался, теперь глянем на дело конструктивно. Предположим, мы хотим сделать софт, которому суждена долгая жизнь. Скажем, декодер звука MP3, или отрисовщик документов в формате DJVU, или парсер санскрита. Лет через сто какой-нибудь марсианин захочет прослушать или прочитать древний файл из архива землян. Понятно, что бинарники за сто лет устареют. А виртуальные машины выживут (не все), и могут спасти ситуацию. Тут я задумался. Какие из современных вариантов имеют лучшие шансы? И сдаётся мне, что самая распространённая нынче и живучая виртуальная машина это JavaScript. В каждом компьютере установлен как минимум один браузер, и в нём эта машина. Можно было бы на неё положиться.

Возникает вопрос: каким образом можно разрабатывать софт для запуска на VM внутри браузеров? Ответ состоит в магическом слове WebAssembly. Это стандарт, Draft Release 2.0 на настоящее время, определяющий бинарный формат и софтверные интерфейсы. Существующие компиляторы Си/Cи++ (clang) и Rust умеют генерить бинарный код для Wasm.

Отлично! С чего же начать? В сети есть куча примеров, как скомпилировать Си-код, вычисляющий функцию Фибоначчи, и вызвать её из браузера. Но этот не то, чего хочется. Вот есть у меня симулятор древней ЭВМ БЭСМ-6. Как скомпилировать его для Wasm, и вызывать как обычно, из командной строки? Ведь виртуальная машина браузера изолирует ваш код от окружения и мало чего ему позволяет. Оказывается, умные люди об этом уже позаботились. Встречайте проект WASI: интерфейс из WebAssembly к сервисам локальной операционной системы.

Компилируем

Меньше слов, больше дела. Устанавливаем компилятор Си/Си++ для WASI отсюда: wasi-sdk-16

Компилируем простейший код:

$ cat hello.c
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("Hello, WebAssembly!\n");
}

$ /opt/wasi-sdk-16.0/bin/clang hello.c -o hello.wasm

$ file hello.wasm
hello.wasm: WebAssembly (wasm) binary module version 0x1 (MVP)

$ /opt/wasi-sdk-16.0/bin/size hello.wasm
   text	   data	    bss	    dec	    hex	filename
  14817	   2651	      0	  17468	   443c	hello.wasm

Выполняем

Теперь выполним этот бинарник. Необязательно звать весь браузер, есть решение попроще. Устанавливаем утилиту wasmtime, по сути независимую реализацию виртуальной машины WebAssembly. На маке она ставится так:

brew install wasmtime

Установка на Линуксе:

curl https://wasmtime.dev/install.sh -sSf | bash

Теперь запускаем наш пример:

$ wasmtime hello.wasm 
Hello, WebAssembly!

В следующий раз попробую запустить бенчмарк Dhrystone.

Comments

[juan_gandhi]

Классно! Бум знать. Вообще линки на твои посты хоть все записывай в wowiki.

[vak]

Спасибо!
Стараюсь, если где чего вычитаю любопытного, сразу постить в блог.
Чтобы потом знать, где искать.

[x86128]

Когда стандартизуют еще иинтерфейс Garbage Collector будет вообще сказка - можно будет эффективно писать WASM на языках с GC.

[dmytrish]

Ох, с GC тут ситуация «и хочется, и колется».

С одной стороны, сегодняшний WASM это хорошо изолированный от внешнего мира автомат с собственным состоянием. Слишком много зависимости от внешней VM с ее собственным GC (особенно если это какая-то конкретная машина вроде v8) нарушит эту изолированность, отвязанность от внешних платформ. Но понимаю, неприятно, когда приходится в каждой WASM-памяти держать ее собственный memory allocator.

Но вот interface types, component model, witx, вообще любой способ обеспечить Interface Definition Language, нужны немедленно, конечно. Печально, когда даже два wasm-модуля не могут найти общий язык для структурированных данных.

[vak]

Вроде Golang как-то компилирует для Wasm. Не знаю, как они там с GC обходятся.

[dimorlus]

А под винду? Я поставил компилятор, поставил wasmtime, сделал hello.wasm, но

C:\Test>wasmtime hello.wasm

не пишет ничего. Как я понимаю, проблема именно в wasmtime, потому что hello.wasm под WLS получается такой же точно (там и wasmtime работает).

А если этот hello.wasm браузером запускать, то как?

[vak]

Вроде есть некий Wasmer-JS, чтобы запускать WASI в браузере. Но я не пробовал.

https://www.infoq.com/news/2019/10/wasmer-js-wasi-wasm-browser/

[dimorlus]

В браузере пока не попробовал, а с wasmtime выяснилось, что на машине с Win11 (где у меня и WLS стоит) и в нем, и просто в винде wasmtime работает, а вот на машине с win7 wasmtime.exe hello.wasm ничего не пишет.

[vak]

Видно, хлипко у них там всё пока. На маке и линуксе работает, понятное дело. Но не факт, что проект не загнётся. Я не наблюдаю большой востребованности.