WebAssembly 是基于棧式虛擬機(jī)的虛擬二進(jìn)制指令集（V-ISA），它被設(shè)計(jì)為高級編程語言的可移植編譯目標(biāo)。長安鏈?zhǔn)褂玫氖莣asm的二進(jìn)制模塊，我們這里著重分析WebAssembly的二進(jìn)制模塊。WebAssembly的各組件含義及關(guān)聯(lián)關(guān)系需要一段時(shí)間的學(xué)習(xí)來掌握，需要大家自己不斷的研究與琢磨。
WebAssembly的官方介紹： https://www.wasm.com.cn/docs/binary-encoding/
wasm的二進(jìn)制模塊包含11大組件：
官方文檔中提供解析wasm二進(jìn)制的方式：
- magic & version
magic - uint32 - 0x6d736100
version - uint32 - 0x1 -
根據(jù)不同的sec type 分別解析
section信息.png -
各section有詳細(xì)字段說明
section字段描述.png - 在官方文檔描述中，字段類型uint32、int32比較好理解4字節(jié)。但varuintN、varintN并未見過，這是
LEB128編碼格式，具體解碼方式可參考下述代碼
func DecodeUint32(r io.Reader) (ret uint32, num uint64, err error) {
const (
uint32Mask uint32 = 1 << 7
uint32Mask2 = ^uint32Mask
)
for shift := 0; shift < 35; shift += 7 {
b, err := readByteAsUint32(r)
if err != nil {
return 0, 0, fmt.Errorf("readByte failed: %w", err)
}
num++
ret |= (b & uint32Mask2) << shift
if b&uint32Mask == 0 {
break
}
}
return
}
- 我們以長安鏈官方合約（
鏡像chainmaker-go-contract:1.1.1中的合約為例）進(jìn)行解析。
5.1）執(zhí)行hexdump main.wasm > main.dump命令以二進(jìn)制形式查看。使用sublime等編輯工具打開。
5.2）magic & version
a) 開始00 61 73 6d四個(gè)字節(jié)表示magic，二進(jìn)制使用的是小端方式編碼（大小端的含義還需要自行百度學(xué)習(xí)），實(shí)際為：0x6d736100
b) 隨后01 00 00 00四個(gè)字節(jié)表示version，0x01
5.3）Type Section
該組件定義了函數(shù)的簽名聲明信息，定義函數(shù)的入?yún)ⅰ⒎祷刂祩€(gè)數(shù)及類型。解析如下：
a) 隨后一個(gè)字節(jié)01表示下面的section為Type Section。
b) 隨后varuint32類型的73一個(gè)字節(jié)，表示該section的長度，通常在處理的時(shí)候會(huì)忽略該字段，除非session的id 為0。
c）隨后12表示后面有18個(gè)type要描述（12是16進(jìn)制）。
d) 隨后60作為每個(gè)type的分割符，隨后01表示一個(gè)形參，隨后7f 表示該形參的類型為i32。
e）隨后00表示函數(shù)返回值為0個(gè)。
f）重復(fù)d,e流程，直到遍歷18個(gè)type
5.4）Function Section
該組件包含指向Type Section的Index，F(xiàn)unction Section是數(shù)組結(jié)構(gòu)，數(shù)組下標(biāo)與Code Section組件一一對應(yīng)，Index表示執(zhí)行Type Section的函數(shù)簽名。
5.5）Code Section
該組件包含函數(shù)具體的實(shí)現(xiàn)邏輯以及本地變量信息，Code Section是一個(gè)數(shù)組，大小與Function Section相對應(yīng)。
5.6）Export Section
該組件描述的是外部可訪問的內(nèi)存、變量、方法等。以方法組件為例，每個(gè)Export Section元素會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)Index，該Index指向Code Section。當(dāng)外部調(diào)用某method，可以先在export區(qū)找到匹配的method，在通過export的index，找到要執(zhí)行的字節(jié)碼，然后裝載執(zhí)行。
5.7）Data Section
該組件描述對線性的memory進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化，組件記錄數(shù)據(jù)信息以及要初始化的位置信息。
5.8）Memory Section
該組件描述程序內(nèi)存塊數(shù)量以及最大、最小值等。
wasm二進(jìn)制執(zhí)行流程可以參照：https://github.com/mathetake/gasm.git，學(xué)習(xí)字節(jié)碼的解析流程。長安鏈基于該開源代碼進(jìn)行bug修復(fù)，描述在 chainmaker-go/module/vm/gasm/README.md。
