1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
|
---
language: WebAssembly
lang: uk-ua
filename: learnwasm-ua.wast
contributors:
- ["Dean Shaff", "http://dean-shaff.github.io"]
translators:
- ["Oleh Hromiak", "https://github.com/ogroleg"]
---
```
;; learnwasm-ua.wast
(module
;; У WebAssembly весь код знаходиться в модулях. Будь-яка операція
;; може бути записана за допомогою s-виразу. Також існує синтаксис "стек машини",
;; втім, він не сумісний з проміжним бінарним представленням коду.
;; Формат бінарного проміжного представлення майже повністю сумісний
;; з текстовим форматом WebAssembly.
;; Деякі відмінності:
;; local_set -> local.set
;; local_get -> local.get
;; Код розміщується у функціях
;; Типи даних
(func $data_types
;; WebAssembly має чотири типи даних:
;; i32 - ціле число, 32 біти
;; i64 - ціле число, 64 біти (не підтримується у JavaScript)
;; f32 - число з плаваючою комою, 32 біти
;; f64 - число з плаваючою комою, 64 біти
;; Створити локальну змінну можна за допомогою ключового слова "local".
;; Змінні потрібно оголошувати на початку функції.
(local $int_32 i32)
(local $int_64 i64)
(local $float_32 f32)
(local $float_64 f64)
;; Змінні, оголошені вище, ще не ініціалізовані, себто, не мають значення.
;; Давайте присвоїмо їм значення за допомогою <тип даних>.const:
(local.set $int_32 (i32.const 16))
(local.set $int_32 (i64.const 128))
(local.set $float_32 (f32.const 3.14))
(local.set $float_64 (f64.const 1.28))
)
;; Базові операції
(func $basic_operations
;; Нагадаємо, у WebAssembly будь-що є s-виразом, включно
;; з математичними виразами або зчитуванням значень змінних
(local $add_result i32)
(local $mult_result f64)
(local.set $add_result (i32.add (i32.const 2) (i32.const 4)))
;; тепер add_result дорівнює 6!
;; Для кожної операції потрібно використовувати правильний тип:
;; (local.set $mult_result (f32.mul (f32.const 2.0) (f32.const 4.0))) ;; Ніт! mult_result має тип f64!
(local.set $mult_result (f64.mul (f64.const 2.0) (f64.const 4.0))) ;; Ніт! mult_result має тип f64!
;; У WebAssembly є вбудовані функції накшталт математики та побітових операцій.
;; Варто зазначити, що тут відсутні вбудовані тригонометричні функції.
;; Тож нам потрібно:
;; - написати їх самостійно (не найкраща ідея)
;; - звідкись їх імпортувати (як саме - побачимо згодом)
)
;; Функції
;; Параметри вказуються ключовим словом `param`, значення, що повертається - `result`
;; Поточне значення стеку і є значенням функції, що повертається
;; Ми можемо викликати інші функції за допомогою `call`
(func $get_16 (result i32)
(i32.const 16)
)
(func $add (param $param0 i32) (param $param1 i32) (result i32)
(i32.add
(local.get $param0)
(local.get $param1)
)
)
(func $double_16 (result i32)
(i32.mul
(i32.const 2)
(call $get_16))
)
;; Досі ми не могли що-небудь вивести на консоль і не мали доступу
;; до високорівневої математики (степеневі функції, обрахунок експоненти або тригонометрія).
;; Більше того, ми навіть не могли викликати WASM функції у Javascript!
;; Виклик цих функцій у WebAssembly залежить від того,
;; де ми знаходимось - чи це Node.js, чи середовище браузера.
;; Якщо ми у Node.js, то потрібно виконати два кроки. По-перше, ми маємо сконвертувати
;; текстове представлення WASM у справжній код webassembly.
;; Наприклад, ось так (Binaryen):
;; wasm-as learn-wasm.wast -o learn-wasm.wasm
;; Давай також застосуємо оптимізації:
;; wasm-opt learn-wasm.wasm -o learn-wasm.opt.wasm -O3 --rse
;; Тепер наш скомпільований WebAssembly можна завантажити у Node.js:
;; const fs = require('fs')
;; const instantiate = async function (inFilePath, _importObject) {
;; var importObject = {
;; console: {
;; log: (x) => console.log(x),
;; },
;; math: {
;; cos: (x) => Math.cos(x),
;; }
;; }
;; importObject = Object.assign(importObject, _importObject)
;;
;; var buffer = fs.readFileSync(inFilePath)
;; var module = await WebAssembly.compile(buffer)
;; var instance = await WebAssembly.instantiate(module, importObject)
;; return instance.exports
;; }
;;
;; const main = function () {
;; var wasmExports = await instantiate('learn-wasm.wasm')
;; wasmExports.print_args(1, 0)
;; }
;; Цей код зчитує функції з importObject
;; (вказано у асинхронній JavaScript функції instantiate), а потім експортує функцію
;; "print_args", яку ми викликаємо у Node.js
(import "console" "log" (func $print_i32 (param i32)))
(import "math" "cos" (func $cos (param f64) (result f64)))
(func $print_args (param $arg0 i32) (param $arg1 i32)
(call $print_i32 (local.get $arg0))
(call $print_i32 (local.get $arg1))
)
(export "print_args" (func $print_args))
;; Завантаження даних з пам'яті WebAssembly.
;; Наприклад, ми хочемо порахувати cos для елементів Javascript масиву.
;; Нам потрібно отримати доступ до масиву і можливість ітерувати по ньому.
;; У прикладі нижче ми змінимо існуючий масив.
;; f64.load і f64.store приймають адресу числа у пам'яті *у байтах*.
;; Для того, щоб отримати доступ до 3-го елементу масиву, ми маємо передати щось
;; накшталт (i32.mul (i32.const 8) (i32.const 2)) у функцію f64.store.
;; У JavaScript ми викличемо `apply_cos64` таким чином
;; (використаємо функцію instantiate з попереднього прикладу):
;;
;; const main = function () {
;; var wasm = await instantiate('learn-wasm.wasm')
;; var n = 100
;; const memory = new Float64Array(wasm.memory.buffer, 0, n)
;; for (var i=0; i<n; i++) {
;; memory[i] = i;
;; }
;; wasm.apply_cos64(n)
;; }
;;
;; Ця функція не буде працювати, якщо ми виділимо пам'ять для (створимо) Float32Array у JavaScript.
(memory (export "memory") 100)
(func $apply_cos64 (param $array_length i32)
;; визначаємо змінну циклу або лічильник
(local $idx i32)
;; визначаємо змінну для доступу до пам'яті
(local $idx_bytes i32)
;; константа - кількість байтів у числі типу f64.
(local $bytes_per_double i32)
;; визначаємо змінну, яка зберігатиме значення з пам'яті
(local $temp_f64 f64)
(local.set $idx (i32.const 0))
(local.set $idx_bytes (i32.const 0)) ;; не обов'язково
(local.set $bytes_per_double (i32.const 8))
(block
(loop
;; записуємо у idx_bytes необхідне зміщення в пам'яті - для поточного числа.
(local.set $idx_bytes (i32.mul (local.get $idx) (local.get $bytes_per_double)))
;; отримуємо число з пам'яті (за зміщенням):
(local.set $temp_f64 (f64.load (local.get $idx_bytes)))
;; рахуємо cos:
(local.set $temp_64 (call $cos (local.get $temp_64)))
;; тепер зберігаємо результат обчислень у пам'ять:
(f64.store
(local.get $idx_bytes)
(local.get $temp_64))
;; або робимо все за один крок (альтернативний код)
(f64.store
(local.get $idx_bytes)
(call $cos
(f64.load
(local.get $idx_bytes))))
;; збільшуємо лічильник на одиницю (інкремент)
(local.set $idx (i32.add (local.get $idx) (i32.const 1)))
;; якщо лічильник дорівнює довжині масиву, то завершуємо цикл
(br_if 1 (i32.eq (local.get $idx) (local.get $array_length)))
(br 0)
)
)
)
(export "apply_cos64" (func $apply_cos64))
)
```
|
