Wasm 玩出花?在瀏覽器中運(yùn)行虛擬機(jī)!
最近在 Github 上看到了一個挺有意思的項目:運(yùn)行在瀏覽器環(huán)境中的虛擬機(jī):WebVM。
傳統(tǒng)意義上的虛擬機(jī)(VM)是一種創(chuàng)建于物理硬件系統(tǒng)(位于外部或內(nèi)部)、充當(dāng)虛擬計算機(jī)系統(tǒng)的虛擬環(huán)境,它模擬出了自己的整套硬件,包括 CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)接口和存儲器,它依然需要運(yùn)行在一個服務(wù)器上。
而 WebVM 和我們平時看到的傳統(tǒng)的 WebShell 是完全不一樣的,這個 WebVM 是沒有服務(wù)器的,它單純依賴于 HTML5/WebAssembly 就可以獨(dú)自在瀏覽器客戶端中運(yùn)行一個基于 Debian 的完整虛擬機(jī)。
WebVM 是基于 CheerpX 實(shí)現(xiàn)的,CheerpX 是基于 Cheerp 編譯器實(shí)現(xiàn)的... 別著急,我們先從 Cheerp 開始看, ~
Cheerp
WebAssembly 我們都知道,是一種二進(jìn)制指令格式,簡稱為 Wsam,它可以運(yùn)行在適用于堆棧的虛擬機(jī)上。WebAssembly 存在的意義就是成為編程語言的可移植編譯目標(biāo),讓在 Web 上部署客戶端和服務(wù)端應(yīng)用成為可能。簡單來說,它可以讓我們在 Web 環(huán)境中運(yùn)行服務(wù)端代碼。
而 Cheerp 就是一個可以生成 WebAssembly 的 C/C++ 編譯器。
CheerpX
CheerpX 是一種 x86 到 WebAssembly 的虛擬化技術(shù),聲稱可以完全在客戶端運(yùn)行任意的 x86 應(yīng)用程序。
CheerpX 構(gòu)建了一個基于 WebAssembly 的虛擬機(jī)來在瀏覽器中運(yùn)行 X86 二進(jìn)制文件。您可以使用它運(yùn)行任何 REPL 環(huán)境。示例:https://repl.leaningtech.com/?python3
WebVM
而 WebVM,是一個在瀏覽器中運(yùn)行的基于 Debian 的完整虛擬機(jī),由 CheerpX 提供支持,由以下幾部分組成:
- CheerpX 作為 JavaScript API 執(zhí)行引擎,特別是 cx.run(…) 這樣的代碼,用于啟動 bash 進(jìn)程。然后 bash 可以在用戶鍵入命令時啟動其他進(jìn)程。
- Xterm.js 作為主要的 UI 組件:Xterm.js 負(fù)責(zé)解釋 vim 等應(yīng)用程序使用的終端轉(zhuǎn)義,并將用戶輸入發(fā)送回 CheerpX。輸入通過應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)輸入文件描述符提供給應(yīng)用程序。
- 一個 Debian buster 磁盤映像,采用 ext2 格式并安裝了一堆軟件包。它們被放在 CDN 上,這可以最大限度地提高可擴(kuò)展性。
WebVM 的使命和愿景是讓程序運(yùn)行:
- 無需修改;
- 無需重新編譯;
- 完全客戶端模式。
你可以在 WebVM 上嘗試下面這些操作:
# 運(yùn)行一個簡單的 python 程序
python3 examples/python3/fibonacci.py
# 使用 gcc 編譯一個簡單的 C 示例
gcc -o helloworld examples/c/helloworld.c
# 運(yùn)行!
./helloworld
# 轉(zhuǎn)儲代碼,驗證這實(shí)際上是一個 x86 二進(jìn)制
objdump -d ./helloworld
# 編輯 helloworld.c 文件,然后再試一次
vim examples/c/helloworld.c
目錄中提供了各種語言的示例文件 examples 。
最后
這個應(yīng)用雖然離生產(chǎn)還有很大一段距離,但它確實(shí)讓我看到了 Web 的無限可能。
Web 平臺正在成為應(yīng)用程序分發(fā)的主導(dǎo)平臺。特別是自從 WebAssembly 標(biāo)準(zhǔn)化以來,這樣的確實(shí)趨勢已經(jīng)越來越明顯了,想象一下:一種新的編程語言一旦被開發(fā)出來,就會被所有現(xiàn)代瀏覽器支持,這可以持續(xù)滿足大型 Web 應(yīng)用程序的性能需求。
WebAssembly 為瀏覽器世界帶來了真正的創(chuàng)新,以及視角和責(zé)任的轉(zhuǎn)變。