WASMで遊ぶ 2018/03/04 Dentoo.LT 19 @retrage

Recap: WebAssembly(wasm)とは • Web向けのbinary formatとそれを実行するVM • “wasm is a new portable, size- and load-time-efficient” • VMはスタックマシンとして構成 • JavaScriptと連携して動作 • JSを置き換えるものではない • 主要なWebブラウザが既に対応 • Firefox, Google Chrome, Microsoft Edge, Safariなど 1

コード例 • 2つのパラメータ$lhsと$rhsをスタックにプッシュ • i32.addでそれらを加算 2 (module (func (param $lhs i32) (param $rhs i32) (result i32) get_local $lhs get_local $rhs i32.add ) ) • ⇒Google V8 JavaScript Engineでのi32.addの実装

i32.addの実装 3 #define FOREACH_SIMPLE_BINOP(V) \ V(I32Add, uint32_t, +) \ #define EXECUTE_SIMPLE_BINOP(name, ctype, op) \ case kExpr##name: { \ WasmValue rval = Pop(); \ WasmValue lval = Pop(); \ auto result = lval.to() op rval.to(); \ possible_nondeterminism_ |= has_nondeterminism(result); \ Push(WasmValue(result)); \ break; \ } FOREACH_SIMPLE_BINOP(EXECUTE_SIMPLE_BINOP)

大元をたどる 4 switch (orig) { case kExprNop: break; byte orig = code->start[pc]; void Execute(InterpreterCode* code, pc_t pc, int max) { • EXECUTE_SIMPLE_BINOPの中はcase文 • 大元のswitchを探す • codeに命令列があり，pcにinstruction pointer

Pop(),Push()の実装 5 WasmValue Pop() { DCHECK_GT(frames_.size(), 0); DCHECK_GT(StackHeight(), frames_.back().llimit()); return *--sp_; } void Push(WasmValue val) { DCHECK_NE(kWasmStmt, val.type()); DCHECK_LE(1, stack_limit_ - sp_); *sp_++ = val; } • 実質1行で実装されている

まとめ • wasmについて • binary formatとそれを実行するVM • 既に固まった仕様と実行環境が存在 • wasmの表現形式 • binary formatな.wasm形式 • text format な.wat形式 • wasmの実装 • Google V8 JavaScript Engineではナイーブな実装 • 確かにスタックマシンとして実装 6

参考文献 • https://webassembly.github.io/spec/core/index.ht ml • https://developer.mozilla.org/ja/docs/WebAssembl y/Understanding_the_text_format • https://github.com/v8/v8/blob/master/src/wasm/ wasm-interpreter.cc 7

話し(調べ)足りなかったこと • どのようにJSとやりとりを行なっているのか • 関数の実行がどのように行われているのか • global variableとlocal variableの扱いの違い • wasmの今後(GCの実装など) • wasmの高速化 8