近日 Oracle 開源了其在 GraalVM 中實現(xiàn)的 WebAssembly 引擎 GraalWasm，開發(fā)團隊介紹，GraalWasm 當前實現(xiàn)了 WebAssembly MVP(最小可行產(chǎn)品)規(guī)范，并且可以以二進制格式運行 WebAssembly 程序，該程序是由諸如 Emscripten 之類的編譯器后端生成的。

　　支持 WebAssembly 擴展了 GraalVM 與其它支持的語言一起執(zhí)行的能力，進一步有望使其成為通用編程語言執(zhí)行平臺。不過目前 GraalWasm 還是一個非常早期的實現(xiàn)，并且處于實驗模式。

　　為了實現(xiàn) GraalWasm，開發(fā)團隊使用 GraalVM 作為提供有效局部評估引擎的平臺，使用 GraalVM 的 Truffle API，首先實現(xiàn)了 WebAssembly 二進制文件的解釋器。

　　WebAssembly 的半結(jié)構(gòu)化格式能夠輕松地恢復程序的控制流結(jié)構(gòu)，從而使存儲代碼的內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示為 AST。用 AST 表示的程序的解釋器可以用非常簡單的方式編寫，但是，盡管基于 AST 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更易于檢查和操作，但它們確實存在引入額外內(nèi)存開銷的缺點。

　　另一方面，基于位碼的代碼表示不需要為每個基本指令實例化樹節(jié)點，這就是基于位碼的 GraalVM 解釋器通常具有更小的內(nèi)存占用的原因。

　　由于每個 WebAssembly 塊僅包含線性指令序列，因此 GraalWasm 能夠結(jié)合兩種解釋器方法中的最佳方法：AST 疊加在 WebAssembly 的控制流指令之上，如 if 和 loop。但是每個塊都用一個 Truffle AST 節(jié)點，稱之為 Wasm 塊節(jié)點，這減少了內(nèi)存占用，因為每個塊中的單個指令不需要單獨的節(jié)點對象。

　　此外，GraalWasm 塊節(jié)點不會復制原始指令流的各個部分，而是僅將指針包含在 WebAssembly 二進制文件的字節(jié)數(shù)組中。

　　文本 WebAssembly、二進制 WebAssembly 與 GraalWasm AST 之間的對應關(guān)系

　　在此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之上實現(xiàn)的解釋器是基于 AST 的解釋器和基于位碼的解釋器之間的混合體。在較高的控制流級別上，它在適當?shù)幕緣K之間分配。在每個基本塊中，解釋器在迭代該基本塊的操作碼的解釋循環(huán)內(nèi)完成。這種設計使轉(zhuǎn)譯更容易理解，并簡化了部分評估。

　　運行時，解釋器和程序?qū)鬟f到 Truffle 的局部評估引擎，然后該引擎將解釋器專門用于程序，并將專門的代碼傳遞給 GraalVM 編譯器，最終為目標平臺生成高效的匯編代碼。

　　關(guān)于 GraalWasm 的更多技術(shù)細節(jié)可以查看官方博客：

　　https://medium.com/graalvm/announcing-graalwasm-a-webassembly-engine-in-graalvm-25cd0400a7f2開發(fā)團隊還介紹了項目接下來的發(fā)展規(guī)劃，其表示，GraalWasm 的動機之一是擴展 GraalVM 的 node.js 實現(xiàn)支持的 API 集，WebAssembly 支持的增加將使其能夠?qū)崿F(xiàn)加載 WebAssembly 二進制文件的 V8 兼容 API 功能。

　　下一步將是實現(xiàn) WebAssembly 系統(tǒng)接口(WASI)，這對于在 Web 上下文外部運行 WebAssembly 程序是必需的。WASI 是一組 API，用于抽象化對各種操作系統(tǒng)功能的訪問，例如文件 API、網(wǎng)絡套接字和時鐘。

　　同時 GraalWasm 將專注于提高性能，初步實驗和對多個 C 微基準的性能調(diào)整表明，與以最高優(yōu)化水平進行編譯的本地 GCC 二進制文件相比，GraalWasm 當前可實現(xiàn)約 0.5 倍至 0.75 倍的峰值性能。

　　另一方面是改善 GraalWasm 中的調(diào)試支持，并將其與 GraalVM 的其余部分集成。

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