WebAssembly - Collegamento dinamico

Il collegamento dinamico è il processo in cui due o più moduli verranno collegati insieme durante il runtime.

Per dimostrare come funziona il collegamento dinamico, useremo il programma C e lo compileremo in wasm usando Ecmascript sdk.

Quindi qui abbiamo -

test1.c

int test1(){ 
   return 100; 
}

test2.c

int test2(){ 
   return 200; 
}

main.c

#include <stdio.h>

int test1(); 
int test2();
int main() { 
   int result = test1() + test2(); 
   return result; 
}

Nel codice main.c, utilizza test1 () e test2 (), che sono definiti all'interno di test1.c e test2.c. Controlliamo come collegare questi moduli in WebAssembly.

Il comando per compilare il codice precedente è il seguente: utilizzare SIDE_MODULE = 1 per il collegamento dinamico come mostrato nel comando.

emcc test1.c test2.c main.c -s SIDE_MODULE=1 -o maintest.wasm

Utilizzando WasmtoWat, disponibile all'indirizzo https://webassembly.github.io/wabt/demo/wasm2wat/, otterrà il formato di testo WebAssembly di maintest.wasm.

(module 
   (type $t0 (func (result i32))) (type $t1 (func)) 
   (type $t2 (func (param i32))) (type $t3 (func (param i32 i32) (result i32))) 
   (import "env" "stackSave" (func $env.stackSave (type $t0))) 
   (import "env" "stackRestore" (func $env.stackRestore (type $t2))) 
   (import "env" "__memory_base" (global $env.__memory_base i32)) 
   (import "env" "__table_base" (global $env.__table_base i32)) 
   (import "env" "memory" (memory $env.memory 0)) 
   (import "env" "table" (table $env.table 0 funcref)) 
   (func $f2 (type $t1) 
      (call $__wasm_apply_relocs)
   )
   (func $__wasm_apply_relocs (export "__wasm_apply_relocs") (type $t1)) 
   (func $test1 (export "test1") (type $t0) (result i32) 
      (local $l0 i32) 
      (local.set $l0 
         (i32.const 100)
      )
      (return 
         (local.get $l0)
      )
   )
   (func $test2 (export "test2") (type $t0) (result i32) 
      (local $l0 i32) 
      (local.set $l0 
         (i32.const 200)) 
      (return 
         (local.get $l0)
      )
   ) 
   (func $__original_main 
      (export "__original_main") 
      (type $t0) 
      (result i32) 
      (local $l0 i32) 
      (local $l1 i32) 
      (local $l2 i32) 
      (local $l3 i32) 
      (local $l4 i32) 
      (local $l5 i32) 
      (local $l6 i32) 
      (local $l7 i32) 
      (local $l8 i32) 
      (local $l9 i32) 
      (local.set $l0(call $env.stackSave))
      (local.set $l1 (i32.const 16))
      (local.set $l2 (i32.sub (local.get $l0) (local.get $l1)))
      (call $env.stackRestore (local.get $l2) ) (local.set $l3(i32.const 0)) 
      (i32.store offset=12 (local.get $l2) (local.get $l3)) 
      (local.set $l4 (call $test1)) 
      (local.set $l5 (call $test2)) 
      (local.set $l6 (i32.add (local.get $l4) (local.get $l5))) 
      (i32.store offset=8 (local.get $l2) (local.get $l6)) 
      (local.set $l7 (i32.load offset=8 (local.get $l2))) 
      (local.set $l8 (i32.const 16)) 
      (local.set $l9 (i32.add (local.get $l2) (local.get $l8))) 
      (call $env.stackRestore (local.get $l9)) (return(local.get $l7))
   )
   (func $main 
      (export "main") 
      (type $t3) 
      (param $p0 i32) 
      (param $p1 i32) 
      (result i32) 
      (local $l2 i32) 
      (local.set $l2 
      (call $__original_main)) 
      (return (local.get $l2))
   ) 
   (func $__post_instantiate (export "__post_instantiate") (type $t1) (call $f2)) 
   (global $__dso_handle (export "__dso_handle") i32 (i32.const 0))
)

Il formato di testo WebAssembly ha alcune importazioni definite come mostrato di seguito -

(import "env" "stackSave" (func $env.stackSave (type $t0)))       
(import "env" "stackRestore" (func $env.stackRestore (type $t2))) 
(import "env" "__memory_base" (global $env.__memory_base i32)) 
(import "env" "__table_base" (global $env.__table_base i32)) 
(import "env" "memory" (memory $env.memory 0)) 
(import "env" "table" (table $env.table 0 funcref))

Questo viene aggiunto durante la compilazione del codice da emcc (emscripten sdk) e si occupa della gestione della memoria in WebAssembly.

Lavorare con importazioni ed esportazioni

Ora per vedere l'output, dovremo definire le importazioni che puoi vedere nel codice .wat -

(import "env" "stackSave" (func $env.stackSave (type $t0)))       
(import "env" "stackRestore" (func $env.stackRestore (type $t2))) 
(import "env" "__memory_base" (global $env.__memory_base i32)) 
(import "env" "__table_base" (global $env.__table_base i32)) 
(import "env" "memory" (memory $env.memory 0)) 
(import "env" "table" (table $env.table 0 funcref))

I termini di cui sopra sono spiegati come segue:

env.stackSave - Viene utilizzato per la gestione dello stack, una funzionalità fornita dal codice compilato emscripten.
env.stackRestore - Viene utilizzato per la gestione dello stack, una funzionalità fornita dal codice compilato emscripten.
env.__memory_base- È un offset globale i32 immutabile, utilizzato in env.memory e riservato per il modulo wasm. Il modulo può utilizzare questo globale nell'inizializzatore dei suoi segmenti di dati, in modo che vengano caricati all'indirizzo corretto.
env.__table_base- È un offset globale i32 immutabile, utilizzato in env.table e riservato al modulo wasm. Il modulo può usare questo globale nell'inizializzatore dei suoi segmenti di elementi della tabella, in modo che vengano caricati con l'offset corretto.
env.memory - Questo avrà i dettagli di memoria che devono essere condivisi tra i moduli wasm.
env.table - Questo avrà i dettagli della tabella che devono essere condivisi tra i moduli wasm.

Le importazioni devono essere definite in javascript come segue:

var wasmMemory = new WebAssembly.Memory({'initial': 256,'maximum': 65536}); 
const importObj = { 
   env: {
      stackSave: n => 2, stackRestore: n => 3, //abortStackOverflow: () => {
         throw new Error('overflow'); 
      }, 
      table: new WebAssembly.Table({ 
         initial: 0, maximum: 65536, element: 'anyfunc' 
      }), __table_base: 0,
      memory: wasmMemory, __memory_base: 256 
   } 
};

Esempio

Di seguito è riportato il codice javascript che utilizza importObj all'interno di WebAssembly.instantiate.

<!DOCTYPE html> 
<html>
   <head>
      <meta charset="UTF-8">
   </head>
   <body>
      <script>
         var wasmMemory = new WebAssembly.Memory({'initial': 256,'maximum': 65536}); 
         const importObj = {
            env: {
               stackSave: n => 2, stackRestore: n => 3, //abortStackOverflow: () => {
                  throw new Error('overflow'); 
               }, 
               table: new WebAssembly.Table({ 
                  initial: 0, maximum: 65536, element: 'anyfunc' 
               }), __table_base: 0,
               memory: wasmMemory, __memory_base: 256 
            } 
         };
         fetch("maintest.wasm") .then(bytes => bytes.arrayBuffer()) .then(
            module => WebAssembly.instantiate(module, importObj)
         )
         .then(finalcode => {        
            console.log(finalcode);     
            console.log(WebAssembly.Module.imports(finalcode.module)); 
            console.log(finalcode.instance.exports.test1());    
            console.log(finalcode.instance.exports.test2());   
            console.log(finalcode.instance.exports.main()); 
         });
      </script>
   </body>
</html>

Produzione

L'output è il seguente:

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WebAssembly - Collegamento dinamico

Lavorare con importazioni ed esportazioni

Esempio

Produzione

Tutorial WebAssembly