Emscripten

Runtimeと

デバッグ

junji hashimoto

目次

• はじめに
• 動機
• 長い闘い
• Runtimeの構造
• DLLの仕組み
• デバッグ方法
  • ​ソースとの対応
  • printfデバッグ
• 終わりに

はじめに

• この発表を行うにあたり、某企業や団体とは無関係です。
• 実際の業務に使用しているわけではないので、内容についてはご了承ください。
• Emscriptenのランタイムに関する資料がありましたら共有お願いします。

Emscriptenを始めた動機

• 食指が動く
  • c vs jsの性能比が数倍
  • windows95が動く
• 各種妄想
  • AWSのLambdaでHaskellを動かしたい。
  • ブラウザ上で自作のHaskell製プログラムを動かしたい
• ​HaskellのインタプリタhugsをEmscriptenでビルドし始める。

戦いの幕開け(よくある問題)

• Emscriptenは環境
  • OSと独立したファイルシステムと環境変数
• JSのイベントモデルから来る問題
  • CLIのプログラムをWebに移植するには、stdinのあたりの処理の書き直しが必要
  • window.promptの置き換え
  • JSの闇
    • promise、awaitに期待？
• 一旦できたかに思われたが。

長い闘い

• その後
  • インタプリタとCとJSの連携(DLL関連)
• 未知の領域へ（問題だらけ）
  • realpathでEINVAL（musl起因）
  • LD_LIBRARY_PATHが動かない
  • dlopenでセグフォ(RTLD_GLOBALのバグ)
  • chdirで例外

たどり着いた結論

• ランタイムのアーキテクチャがわからないとデバッグできない。
  • どこにprintfをおけばいいのか
  • スタックトレースが意味不明
    • ftCallとかでて落ちる。
  • straceがない。（ブラウザなので）

             ということで

• Emscriptenのランタイムの紹介をします。

x86とのアーキテクチャの違い

Runtimeの構造

スタック

関数ポインタ用：

<sig>は関数型情報

'_'で始まる関数への

参照が入っている

通常呼び出し用

DLL（SIDE_MODULE）の構造

スタック

関数ポインタ用：

MAIN_MODULEの

ポインタと

SIDE_MODULE

両方がマージ

関数：

DLLの関数のみ

MAIN_MODULE

と共有

関数の呼ばれ方

• モジュール内の場合
  • '_'付きの関数が直接呼ばれる
• ​モジュール外や関数ポインタの場合
  • ​関数テーブルのポインタをftCallに渡して実行
  • ftCallには型がある。（signatureとよぶらしい）
    • ｖ：void
    • i:int
    • i:pointer
    • d:double

ソースとの対応

• ランタイム
  • emscripten/src
• ftCallなどの関数生成
  • ​emscripten/emscripten.py
• ​libc(musl)とかcのライブラリ
  • ​emscripten/system​

デバッグ方法

• printfデバッグ
  • 自分のソースにprintf
  • ランタイムのライブラリにconsole.log
  • 最適化しないで動く場合は生成されたJSにconsole.log
  • 最適化しないと動かない場合は生成されたJSをjs-beautifyで整形してconsole.log
    • elseifや小数点で間違ったJSを吐くので手で直す。

他の方法はないのか

• デバッグオプションは？
  • EMCC_DEBUGはコード生成のデバッグ用でランタイムのエラーには無力
  • 代わりにLIBRARY_DEBUGというのがあるらしい
• デバッガは？
  • node inspectとかコードが大きすぎて動かない
  • 最適化を外すとブラウザで動かない。
    • サイズが10Mbyteごえなので

終わりに

• ランタイムの構造の概要とデバッグ方法の紹介
• 当初の問題はEmscriptenでFixされています。
• Haskellも動くようになりました。