WebAssembly - Struktura programu

WebAssembly, zwany również WASM, to niskopoziomowy kod binarny opracowany do wykonywania w przeglądarkach w najbardziej efektywny sposób. Kod WebAssembly jest zbudowany z następujących pojęć -

Values
Types
Instructions

Poznajmy je teraz szczegółowo.

Wartości

Wartości w WebAssembly służą do przechowywania złożonych danych, takich jak tekst, ciągi znaków i wektory. WebAssembly obsługuje następujące -

Bytes
Integers
Punkt zmiennoprzecinkowy
Names

Bajty

Bajty to najprostsza forma wartości obsługiwana w WebAssembly. Wartość jest w formacie szesnastkowym.

For example

Bajty reprezentowane jako b mogą również przyjmować liczby naturalne n, gdzie n <256.

byte ::= 0x00| .... |0xFF

Liczby całkowite

W WebAssembly obsługiwane liczby całkowite są takie, jak podano poniżej -

i32: 32-bitowa liczba całkowita
i64: 64-bitowa liczba całkowita

Punkt zmiennoprzecinkowy

W programie WebAssembly obsługiwane liczby zmiennoprzecinkowe są następujące -

f32: 32-bitowy zmiennoprzecinkowy
f64: 64-bitowy zmiennoprzecinkowy

Nazwy

Nazwy to sekwencje znaków z wartościami skalarnymi zdefiniowanymi przez Unicode, który jest dostępny pod linkiem http://www.unicode.org/versions/Unicode12.1.0/ podane w niniejszym dokumencie.

Rodzaje

Jednostki w WebAssembly są klasyfikowane jako typy. Obsługiwane typy są takie, jak podano poniżej -

Typy wartości
Typy wyników
Typy funkcji
Limits
Rodzaje pamięci
Typy tabel
Typy globalne
Typy zewnętrzne

Przeanalizujmy je jeden po drugim.

Typy wartości

Typ wartości obsługiwany przez WebAssembly jest taki, jak wspomniano poniżej -

i32: 32-bitowa liczba całkowita
i64: 64-bitowa liczba całkowita
f32: 32-bitowy zmiennoprzecinkowy
f64: 64-bitowy zmiennoprzecinkowy

valtype ::= i32|i64|f32|f64

Typy wyników

Wartości zapisane w nawiasach są wykonywane i przechowywane w typach wyników. Typ wyniku to wynik wykonania bloku kodu składającego się z wartości.

resulttype::=[valtype?]

Typy funkcji

Typ funkcji przyjmuje wektor parametrów i zwraca wektor wyników.

functype::=[vec(valtype)]--> [vec(valtype)]

Limity

Limity to zakres pamięci związany z pamięcią i typami tabel.

limits ::= {min u32, max u32}

Rodzaje pamięci

Typy pamięci dotyczą pamięci liniowych i zakresu rozmiarów.

memtype ::= limits

Typy tabel

Typy tabel są klasyfikowane według przypisanego typu elementu.

tabletype ::= limits elemtype
elemtype ::= funcref

Typ tabeli zależy od limitu minimalnego i maksymalnego rozmiaru przypisanego do niej.

Typy globalne

Typ globalny zawiera zmienne globalne, które mają wartość, która może się zmienić lub pozostać taka sama.

globaltype ::= mut valtype
mut ::= const|var

Typy zewnętrzne

Typy zewnętrzne dotyczą importu i wartości zewnętrznych.

externtype ::= func functype | table tabletype | mem memtype | global globaltype

Instrukcje

Kod WebAssembly to sekwencja instrukcji zgodnych z modelem maszyny stosowej. Ponieważ WebAssembly jest zgodna z modelem maszyny stosu, instrukcje są umieszczane na stosie.

Na przykład wartości argumentów funkcji są zdejmowane ze stosu, a wynik jest odkładany z powrotem na stos. Ostatecznie na stosie będzie tylko jedna wartość i to jest wynik.

Niektóre z powszechnie używanych instrukcji są następujące -

Instrukcje numeryczne
Zmienne instrukcje

Instrukcje numeryczne

Instrukcje numeryczne to operacje wykonywane na wartości liczbowej.

For example

nn, mm ::= 32|64
ibinop ::= add|sub|mul|div_sx|rem_sx|and|or|xor
irelop ::= eq | ne | lt_sx | gt_sx | le_sx | ge_sx
frelop ::= eq | ne | lt | gt | le | ge