Go1.11已经正式发布,最大的一个亮点是增加了对WebAssembly的实验性支持。对于 Go 汇编语言爱好者来说,WebAssembly平台是一个新的挑战。本文尝试从最简单的memclr函数入手,简要了解WebAssembly汇编语言。
## runtime·memclrNoHeapPointers 函数
改函数源文件在:
https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/memclr_wasm.s
函数的实现如下:
```s
// func memclrNoHeapPointers ( ptr unsafe.Pointer , n uintptr )
TEXT runtime · memclrNoHeapPointers ( SB ), NOSPLIT , $ 0 - 16
MOVD ptr + 0 ( FP ), R0
MOVD n + 8 ( FP ), R1
loop :
Loop
Get R1
I64Eqz
If
RET
End
Get R0
I32WrapI64
I64Const $ 0
I64Store8 $ 0
Get R0
I64Const $ 1
I64Add
Set R0
Get R1
I64Const $ 1
I64Sub
Set R1
Br loop
End
UNDEF
```
## 函数签名
函数的签名如下:
```go
func memclrNoHeapPointers(ptr unsafe.Pointer, n uintptr )
```
对应 C语言 的签名如下:
```c
void memclrNoHeapPointers (int32_t ptr, int32_t n);
```
对应WebAssembly的函数签名如下:
```lisp
(func $memclrNoHeapPointers (param $ptr i32) (param $n f32)
...
)
```
## 读取函数参数
因为Go语言是动态栈,和WebAssembly的内存模型并不一样。我们先忽略这些问题的细节,看看如何读取参数的:
```s
MOVD ptr + 0 ( FP ), R0
MOVD n + 8 ( FP ), R1
```
熟悉Go汇编语言的同学肯定很容易理解上述代码。其中第一行指令是将Go函数的第一个参数加载到R0寄存器,第二行指令是将第二个参数加载到R1寄存器。FP是伪寄存器,表示当前函数调用的帧寄存器,每个参数分别使用参数名作为前缀+参数相对于FP的地址偏移量确定。
不过WebAssembly是基于栈式的虚拟机结构,并不存在寄存器的概念。不过我们可以将R0和R1看作是函数的局部变量。因此在memclrNoHeapPointers函数的定义中再增加2个局部变量:
```lisp
(func $memclrNoHeapPointers (param $ptr i32) (param $n f32)
(local i32) (local f32) ;; R0 R1 寄存器
...
)
```
## WebAssembly汇编语言
现在将函数的主体指令改为WebAssembly汇编语言,大概是如下的写法:
```lisp
(func $memclrNoHeapPointers (param $ptr i32) (param $n f32)
(local i32) (local f32) ;; R0 R1 寄存器
loop:
Loop
Get R1
I64Eqz
If
RET
End
Get R0
I32WrapI64
I64Const $0
I64Store8 $0
Get R0
I64Const $1
I64Add
Set R0
Get R1
I64Const $1
I64Sub
Set R1
Br loop
End
UNDEF
)
```
具体的算法类似以下的Go语言代码:
```go
func memclrNoHeapPointers(ptr, n int32 ) {
R0 := ptr
R1 := n
loop: for {
if R1 == 0 {
return
}
Memort[R0] = 0
R0++
R1--
continue loop
}
}
```
在循环中,第一组指令是R1表示的未清0的元素个数是否未0,如果未0则返回。对应代码如下:
```s
Get R1
I64Eqz
If
RET
End
```
其中Get对应WebAssembly的get_local指令,用于根据局部变量的索引标号获取一个值,放到栈中。I64Eqz对应i64.eqz指令,从栈中取出一个值,判断是否为0,并将结果从新放入栈中。而If则对应br_if控制流指令,首先从栈取出一个值,如果非0则执行分支内的指令。RET返回函数,和WebAssembly的return指令不一定完全等价。
第二组指令是强R0表示的内存地址对应的空间清0:
```s
Get R0
I32WrapI64
I64Const $ 0
I64Store8 $ 0
```
Get对应get_local指令,取出一个i64类型的值。I32WrapI64对应i32.wrap/i64指令,将i64类型强制转型为i32类型,重新入栈。I64Const则是生成一个常数0,入栈。I64Store8对应i32.store8指令,从栈取出内存地址,第二个参数是0表示地址采用默认的对其方式。简而言之就是将R0对应的地址设置为0。
第三组是将R0加一后存回R0局部变量:
```s
Get R0
I64Const $ 1
I64Add
Set R0
```
第四组是将R1减一后存回R1局部变量:
```s
Get R1
I64Const $ 1
I64Sub
Set R1
```
循环内的最后一个 `Br loop` 指令是继续从loop标号开始的循环。
函数最后的UNDEF并不是WebAssembly汇编指令。
## 总结
因为Go语言序言支持栈的分裂,Go语言对WebAssembly的汇编语言是一个变异的版本。Go语言使用局部或者是全局变量来模拟寄存器,在函数的内部在依然基于WebAssembly栈虚拟机的方式工作。
因为WebAssembly也是刚刚支持的平台,很多技术细节还需要进一步确认。想深入了解WebAssembly汇编语言的同学,本人写的《Go语言高级编程》(开源图书)和 《WebAssembly标准入门》(人民邮电即将出版)中的汇编语言章节部分的内容。
https://github.com/chai2010/advanced-go-programming-book
https://github.com/chai2010/awesome-wasm-zh/blob/master/webassembly-primer.md)
以上所述就是小编给大家介绍的《Go 中的 wasm 汇编语言》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!
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