WebAssembly Annual Report 2021

2.

5. WebAssembly 基本介绍

8. 新的方案 - WebAssembly • • • • 本质：一种新的、抽象的虚拟机指令集（W3C）标准；表现：一种以 .wasm 为后缀的二进制格式（Magic Code：0x6d736100）；进展：四大浏览器已支持该标准 MVP 版本的所有特性；可用：可以通过标准 Web API 接口在浏览器中加载、解析和执行；小端序 ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.

9. 优化管线：WebAssembly Compiling Pipeline JavaScript Source Code Parser AST Interpreter Bytecode （Profiler） Compiler WebAssembly Binary Optimized Machine Code ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.

10. WebAssembly 快速实践

11. 简单的例子（WAT）类型声明段 (module (type (;0;) (func (param i32 i32) (result i32))) WAT toy.wasm (func (;0;) (type 0) get_local 0 get_local 1 i32.add) 函数声明段 ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary. (export "add" (func 0))) 导出段

15. 简单的例子（HTML） <script> 得到 Wasm 二进制字节码 fetch('toy.wasm').then(response => HTML toy.html response.arrayBuffer(); ).then(bytes => 实例化 Wasm 模块对象 WebAssembly.instantiate(bytes, {}); ).then(result => { console.log(result.instance.exports['add'](10, 20)); }); </script> ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary. 调用 Wasm 导出对象

16. WebAssembly 进展与案例

18. WebAssembly 应用领域 • 新兴编程语言：Walt, Astro, Grain, … • 多媒体处理：Squoosh, Photon, ogv.js, WXInlinePlayer, … • 仿真器：gameboycolor, SaltyNES, … • 云：waSCC, Krustlet, embly, olin, … • 游戏引擎：Unity, Unreal, Ammo.js, … • 区块链：Ethereum • 前端框架：asm-dom, Yew, Seed, QT, Vugu, … • IOT：Nebulet, wasmachine, … • （编译器、虚拟机/运行时、工具、其他）。 ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary. const x: i32 = 2; export function echo(): i32 { const x: i32 = 42; return x; }

21. WebAssembly 提案 & Tooling

22. WebAssembly Post-MVP 提案 • • • • • • • • Interface Types; 29 进行中提案 Module Linking; Finished 7 Tail Call Optimization; Phase 4 1 Phase 3 4 Phase 2 8 Phase 1 14 Phase 0 2 Custom Annotation Syntax in WAT; Garbage Collection; Exception Handling; WebAssembly C and C++ API; … ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.

24. WebAssembly Post-MVP - Threading and Atomics • i32.atomic.load8_u 等原子操作； • 基于 SharedArrayBuffer 共享线程内存； • Wasm 实例独立于 Worker 线程运行； • 启用：Chrome / Firefox。 ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.

25. WebAssembly Post-MVP - Fixed-width SIMD • 固定 128 位（bit）； • i8x16.add(a: v128, b: v128)； • i16x8.{operation}； • i32x4.{operation}; • i64x2.{operation}。 ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.

26. WebAssembly Post-MVP - Bulk Memory Operations • memory.copy； • 复制：{source}.copy； • 填充：{source}.fill； • 初始化：{source}.init； • 丢弃：{source}.drop。 ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary. std::memcpy

29. WebAssembly 操作系统接口抽象 wasi-libc fopen wasi-libc （__wasi_path_open 签名）以 wasi-libc为例 Wasm Binary （__wasi_path_open 调用） Virtual Machine （__wasi_path_open 定义） OS asm: syscall ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.

32. Tooling - Out of Web • WASI - Low Level & High Level 接口； • 帮助编程语言社区接入 Wasm（wasm-tools）； • Module Linking & Interface Types 提案的实现； • Lucet 与 Wasmtime 的合并； • Firefox 整合 Cranelift 以支持 ARM64； • 补全文档、增强测试（Fuzzing）； • 社区（联盟）的规范化治理（决策流程、招募流程等）； • （…） ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.

33. WebAssembly 2021

34. WebAssembly 2021 - 目前使用语言情况 • • • Rust - “最喜爱的语言”； C++ - 首个支持的语言； “小众” - Kotlin、Elixir … 数据及图表来自：https://blog.scottlogic.com/2021/06/21/state-of-wasm.html ©2021 PayPal Inc. Confidential and proprietary.