WASI探索 -- WASI简介与Wasmtime配置

Posted 2021-10-02 跨链技术践行者

WASM(Web Assembly)尽管是为了提高网页中性能敏感模块表现而提出的字节码标准, 但是WASM却不仅能用在浏览器(broswer)中, 也可以用在其他环境中. 在这些环境中, 我们则需要支持WASI(WebAssembly System Interface, WASM系统接口)的runtime来执行我们编译运行的wasm模块. 本文将介绍Mozilla下的一个组织CraneStation所开发的WASM运行时wasmtime, 该运行时对WASI支持比较高.

什么是WASI1?

WASI是一个新的API体系, 由Wasmtime项目设计, 目的是为WASM设计一套引擎无关(engine-indepent),
面向非Web系统(non-Web system-oriented)的API标准. 目前, WASI核心API(WASI Core)在做覆盖文件,
网络等等模块的API, 但这些实现都是刚刚开始实现, 离实用还是有很长路要走.

关于WASM runtime

在了解了WASI之后, 博主最后选定两个WASM运行时进行探索: WASMER 与 Wasmtime.
这两款运行时都号称开始支持了WASI标准, 但博主使用rust-wasi-tutorial对两款运行时进行试验后,
发现WASMER对于文件读取还是有些问题, 而Wasmtime则是通过了规格测试(基于specs testsuite),
因此本文接下来着重于Wasmtime的配置介绍.

Wasmtime与rust环境配置

由于目前Wasmtime与WASMER均只支持Unix-like环境, 接下来楼主将演示如何在WSL(Ubuntu 18.04)下配置Wasmtime.
而在目前比较方便生成wasm的编程语言中, 博主选择使用自带wasi目标的[rust编程语言], 可以”零代价”配置wasm相关
工具链.

配置rust

1. 下载并安装rustup: curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh, 安装时使用默认
   stable-x86_64-unknown-linux-gnu工具链, 后面我们还会自行添加用于编译wasm的nightly工具链.
2. 为cargo配置ustc反代, 提高crates(rust库)下载速度2
3. 安装rustfmt: rustup component add rustfmt --toolchain stable-x86_64-unknown-linux-gnu.
   Wasmtime的test脚本需要用到该组件.
4. 安装rust nightly工具链: rustup toolchain add nightly-x86_64-unknown-linux-gnu.
   当前rust的WASI目标还在开发中, 尚未稳定1.
5. 安装rust WASI目标: rustup target add wasm32-unknown-wasi1.

配置Wasmtime

1. 安装cmake与clang: sudo apt install cmake clang, 用于编译Wasmtime. Wasmtime目前尚未有正式发布版本,
   故需要我们自行编译.
2. 拷贝Wasmtime源码: git clone --recursive [e-mail]:CraneStation/wasmtime.git ~/wasmtime.
3. 切换到Wasm源码目录: cd ~/wasmtime
4. 执行测试脚本: ./scripts/test-all.sh. 当脚本执行完毕并通过测试后, 说明wasmtime已经正常编译并且能在当前WSL环境
   下正常工作, 可以使用生成的wasmtime可执行文件.
5. 将生成的wasmtime拷贝到/usr/bin目录中: cp ~/wasmtime/target/release/wasmtime /usr/bin ,
   以便在整个WSL环境中任意目录执行wasmtime. wasmtime是个单文件(stand alone)运行时.
6. 执行wasmtime --help命令, 确认wasmtime成功安装.

rust编程语言

试验

GitHub上面已经有了比较简单的试验: https://github.com/kubkon/rust-wasi-tutorial, 大家按照上面的说明
去试验即可. 下一篇文章, 博主将会把猜数字编译成WASI目标并执行, 同时会尝试把一些常用的库尝试编译, 来探究
当前社区对WASI支持的程度.

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1. 1.截至2020年1月19日，WASI目标已经稳定并重命名为wasm32-wasi ↩
2. 1.wasmtime/WASI-overview.md at main · bytecodealliance/wasmtime · GitHub ↩
3. 2.Rust Crates 镜像使用帮助 - LUG @ USTC ↩