存档

文章标签 ‘Alchemy’

漫谈Google的Native Client(NaCl)技术(二)–技术篇(兼谈LLVM)

2011年8月14日 sigma 没有评论 67,157 views

上一篇文章介绍Google的Native Client技术的渊源及动力,解释了为什么Google要做这样一个技术。在这篇文章中,将介绍Native Client的一些技术概要。

Native Client简介

Native Client是Google在浏览器领域推出的一个开源技术,它允许在浏览器内编译Web应用程序,并执行原生的编译好的代码。Native Client有以下几个优势(参考Google官方英文介绍):

  • 为Web提供更多的图形,音频以及其他功能:可以直接在web上执行了原生的2D,3D图形渲染程序(对Web游戏很有用),播放音视频,响应鼠标键盘事件,多线程执行代码等等,而这一切,不需要浏览器安装任何插件。
  • 良好的可移植性:一个Web程序,只需要开发一份代码,即可以在所有平台(包括Windows,linux,Mac等)运行。
  • 高安全性:安装不被信任的桌面程序一级浏览器插件,可能带来很高的安全风险(如程序携带木马,病毒)。而Native client使用了双层沙盒(sandbox)设计来保护用户的本地资源。Native Client的架构可以保证web要应用的安全性,并且取得和原声代码相同或相近的性能。
  • 方便从桌面迁移:很多开发厂商之前花了大力气开发桌面程序,随着云计算的到来,越来越多的程序会被移植到互联网上,由于NaCl支持直接执行C/C++/Java等代码,Native Client技术可以简化移植过程,减少移植成本。
  • 高性能:Native Client可以让web应用已接近桌面程序的性能运行,这就为在浏览器内运行性能苛刻的程序提供了基础,如大型3D游戏。

Native Client技术概要

有人说,Native Client技术是抄袭ActiveX的,个人不以为然,ActiveX主要是基于COM的,是操作系统提供一套可重用的接口给web应用,而NaCl则是独立于操作系统的。说实话,感觉这技术更像是抄袭Adobe的Alchemy技术,Achemy技术主要目的是解决Flash的低性能,这和Native Client是接近的,并且,这两种技术都采用了LLVM技术,具体可以看这篇文章http://yjrl.iteye.com/blog/320665

LLVM 是 Low Level Virtual Machine 的简称,这个库提供了与编译器相关的支持,能够进行程序语言的编译期优化、链接优化、在线编译优化、代码生成。简而言之,可以作为多种语言编译器的后端来使用。而基于LLVM ,开源社区开发出了Clang,一个C++ 编写、基于 LLVM、发布于 LLVM BSD 许可证下的 C/C++/Objective C/Objective C++ 编译器,其目标(之一)就是超越 GCC。

Google 的Native Client的关键技术就是PNaCl(Portable Native Client Executables),而PNaCl实现的一个关键就是LLVM。下面是整个PNaCl结构示意图:
PNaCl示意图

在PNaCl中,开发者通过一些前端编译器将C/C++/Fortan源代码用对应的编译器前端编译成LLVM的中间字节码,并且进行优化以及链接(这一整套流程可以在Google提供的SDK中完成)。之后,服务器将链接好的字节码进行分发,在客户端,通过LLVM的后端将字节码翻译成本地的二进制对象文件,并且和本地的相关库链接,最终执行完成(这些功能应该是集成在浏览器中的)。

另外,为了保证安全性,NaCl采用了沙盒技术,具体可以看这篇论文:《Native Client: A Sandbox for Portable, Untrusted x86 Native Code》。

参考:

http://www.lingcc.com/2010/06/02/10955/

http://nativeclient.googlecode.com/svn/data/site/pnacl.pdf

无觅相关文章插件,快速提升流量