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Wasm3
Wasm3 ist ein WebAssembly-Interpreter, der für die Integration in eingebettete Laufzeitumgebungen entwickelt wurde. Er ermöglicht die Ausführung portabler Binärlogik auf Mikrocontrollern und ressourcenbeschränkter Hardware und bietet Unterstützung für Module, die das WebAssembly System Interface nutzen, um mit Systemressourcen zu interagieren.
Die Laufzeitumgebung verwendet registerbasierte Bytecode-Interpretation und direktes Threaded-Dispatching, um virtuelle Register physischen CPU-Registern zuzuordnen. Sie enthält eine Host-Call-Schnittstelle, um Importe C-Funktionen zuzuordnen, und nutzt statische Modulvalidierung, um sicherzustellen, dass Bytecode vor der Ausführung den Spezifikationsregeln entspricht.
Das Projekt bietet Ressourcenmanagement durch lineare Speicherzuweisungsbegrenzungen und anweisungsbasierte Gas-Messung, um Endlosschleifen und Systemerschöpfung zu verhindern. Die Beobachtbarkeit wird durch Ausführungs-Tracing, Flussüberwachung und Profiling der Interpreter-Operationen gehandhabt. Für Entwicklung und Qualitätssicherung enthält die Laufzeitumgebung ein interaktives REPL und unterstützt Coverage-gesteuertes Fuzzing.
Features
- Microcontroller Execution - Interprets binary instructions across various microcontrollers and processor architectures for execution on embedded systems.
- Register-Based Bytecode Interpretation - Translates bytecode into machine operations by mapping virtual registers to physical CPU registers for high-performance execution.
- Host-Call Interfaces - Maps WebAssembly imports to C functions to allow guest modules to interact with the host system.
- Runtime Embedding - Integrates a lightweight interpreter into existing software to enable the execution of portable binary formats.
- Register-Based Bytecode - Employs a register-based bytecode architecture that maps virtual registers to physical CPU registers for improved performance.
- Embedded WebAssembly Runtimes - Provides a high-performance WebAssembly runtime optimized for resource-constrained embedded hardware.
- WASI Implementations - Implements the WebAssembly System Interface to enable portable binary modules to interact with system resources.
- Bytecode Specification Validators - Performs static validation of binary structure and type signatures to ensure compliance with WebAssembly specifications before execution.
- Execution Halting Limits - Constrains computational resource usage for modules and halts execution when predefined gas limits are exceeded.
- Resource Metering - Implements instruction-level gas metering to track resource consumption and prevent infinite loops.
- Linear Memory Managers - Manages a contiguous block of linear memory to represent the WebAssembly heap with security bounds checking.
- WebAssembly Memory Allocators - Provides maximum memory allocation thresholds to ensure stable execution on resource-constrained embedded devices.
- System Call Mapping - Translates standardized WASI system interface calls into host-specific operating system or hardware functions.
- Direct-Threaded Interpreters - Uses a direct-threaded dispatch mechanism to optimize the bytecode interpreter loop by jumping directly to instruction handlers.
- Computational Resource Limiting - Constrains memory usage and gas consumption to prevent infinite loops on embedded devices.
- Language Implementations - High-performance WebAssembly interpreter.
- Libraries - High-performance WebAssembly interpreter for embedded devices.
- Runtime and Embeddings - High-performance, lightweight WebAssembly interpreter.
