WebAssembly - 程序结构


WebAssembly,也称为 WASM,是二进制格式的低级代码,旨在以最有效的方式在浏览器内执行。WebAssembly 代码的结构如下:

  • 价值观
  • 类型
  • 指示

现在让我们详细了解它们。

价值观

WebAssembly 中的值旨在存储复杂的数据,例如文本、字符串和向量。WebAssembly 支持以下内容 -

  • 字节
  • 整数
  • 浮点
  • 名称

字节

字节是 WebAssembly 支持的最简单的值形式。该值采用十六进制格式。

例如

表示为b 的字节也可以采用自然数 n,其中 n <256。

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

整数

在 WebAssembly 中,支持的整数如下所示 -

  • i32:32 位整数
  • i64:64 位整数

浮点

在 WebAssembly 中支持的浮点数如下 -

  • f32:32位浮点
  • f64:64 位浮点

名称

名称是字符序列,具有由 Unicode 定义的标量值,可以从此处给出的链接http://www.unicode.org/versions/Unicode12.1.0/获得。

类型

WebAssembly 中的实体被分类为类型。支持的类型如下所示 -

  • 值类型
  • 结果类型
  • 功能类型
  • 限制
  • 内存类型
  • 表格类型
  • 全局类型
  • 外部类型

让我们一一研究一下。

值类型

WebAssembly 支持的值类型如下:

  • i32:32 位整数
  • i64:64 位整数
  • f32:32位浮点
  • f64:64 位浮点
valtype ::= i32|i64|f32|f64

结果类型

括号内写入的值将被执行并存储在结果类型内。结果类型是执行由值组成的代码块的输出。

resulttype::=[valtype?]

功能类型

函数类型将接受参数向量返回结果向量。

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

限制

限制是与内存和表类型相关的存储范围。

limits ::= {min u32, max u32}

内存类型

存储器类型涉及线性存储器和大小范围。

memtype ::= limits

表格类型

表类型按分配给它的元素类型进行分类。

tabletype ::= limits elemtype
elemtype ::= funcref

表类型取决于分配给它的最小和最大大小的限制。

全局类型

全局类型保存具有值的全局变量,可以更改或保持不变。

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

外部类型

外部类型处理导入和外部值。

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

指示

WebAssembly 代码是遵循堆栈机器模型的指令序列。由于 WebAssembly 遵循堆栈机器模型,因此指令被推送到堆栈上。

例如,函数的参数值从堆栈中弹出,并将结果推回到堆栈上。最终,栈中只有一个值,那就是结果。

一些常用的指令如下 -

  • 数字指令
  • 变量指令

数字指令

数字指令是对数值执行的运算。

例如
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

变量指令

变量指令是关于访问局部变量和全局变量的。

例如

访问局部变量 -

get_local $a
get_local $b

设置局部变量-

set_local $a
set_local $b

访问全局变量-

get_global $a
get_global $b

设置全局变量-

set_global $a
set_global $b