Перейти к содержанию

Native Client

Материал из Мегавики — свободной энциклопедии
Данная страница не проверялась участниками с соответствующими правами.
Native Client
Состояние Разрабатывается

Native Client (NaCl) — технология песочницы для запуска кода на платформах x86, x86-64, ARM и MIPS, позволяющая безопасно запускать машинный код непосредственно в браузере независимо от операционной системы со скоростью, приближённой к запуску машинного кода. Эта технология также может быть использована для создания защищённых плагинов для браузера, частей какого-либо приложения либо самих приложений[1], например ZeroVM[англ.].

Чтобы показать готовность технологии, 9 декабря 2011 года Google представила игру[2] с богатой графикой (на данный момент игра уже недоступна). NaCl использует аппаратное ускорение 3D-графики через OpenGL ES 2.0, запускаясь в песочнице local storage с возможностью полноэкранного режима и взаимодействием с мышью.[3][4]

Переносимый Native Client (англ. Portable Native Client, сокр. PNaCl) — это архитектурно-независимая версия данной технологии. Приложения PNaCl используют технологии AOT-компиляции. Основная идея NaCl (запуск машинного кода в браузере) была реализована ещё в ActiveX, которая имеет множество проблем с безопасностью. Технология NaCl избегает этого, используя песочницу.

Существует альтернатива NaCl под названием asm.js, которая так же позволяет компилировать приложения, написанные на Си или C++, для запуска непосредственно в браузере (со скоростью, приближенной к машинному коду), поддерживает AOT-компиляцию и притом является подмножеством языка JavaScript, т. е. обратно совестима с браузерами, не имеющими её встроенной поддержки. Ещё одной альтернативой NaCl (хотя и изначально основанной на PNaCl) является WebAssembly.

12 октября 2016 в баг-трекере проекта Chromium появился комментарий[5], упоминающий о роспуске команд, работающих над Google's Pepper и Native Client.

30 мая 2017 Google объявила об отказе от PNaCl в пользу WebAssembly.[6]

Описание[править]

Native Client является проектом с открытым исходным кодом. К настоящему времени Quake[7], XaoS[англ.], Battle for Wesnoth, Doom, Lara Croft and the Guardian of Light, From Dust и MAME, а также система программного синтезирования звука Csound были портированы на Native Client. Технология доступна в браузере Google Chrome начиная с версии 14[8] и активирована по умолчанию начиная с версии 31, в которой был официально представлен Portable Native Client (PNaCl).[9]

Реализация технологии на платформе ARM была выпущена в марте 2010.[10] Платформы x86-64, IA-32 и MIPS поддерживались изначально.

Для запуска при помощи технологии PNaCl приложение должно быть скомпилировано в архитектурно-независимый байт-код формата LLVM.[11] Созданные таким образом исполняемые файлы называются PNaCl executable (pexe). Средства сборки PNaCl производят .pexe файлы; NaCl — .nexe. .nexe файлы имеют сигнатуру 0x7F 'E' 'L' 'F' (т.е. являются ELF файлами). Chrome для запуска транслирует pexe в архитектурно-зависимые исполняемые файлы.

NaCl использует программное обнаружение ошибок и защиту песочницы в платформах x86-64 и ARM.[12] Реализация в x86-32 отличается новым способом организации песочницы.[13] По технологии песочницы Native Client устанавливает свои сегменты памяти в архитектуре x86. Также используется верификатор кода для предотвращения вызова небезопасных системных вызовов. Для предотвращения перехода в незащищённую часть вызова Native Client требует, чтобы все косвенные переходы начинались с 32-байт-выровненных блоков, кроме того, инструкциям не разрешается покидать данные блоки.[13] Из-за этих ограничений код, написанный на Си или C++, должен быть перекомпилирован особым образом для запуска с применением технологии Native Client, что может быть сделано с помощью специализированных версий GNU toolchain, в частности, GNU Compiler Collection, GNU Binutils и LLVM.

Native Client использует Newlib в качестве стандартной библиотеки языка Си, однако порт GNU C Library также доступен.[14]

Pepper[править]

Pepper API — кроссплатформенное свободное API для создания модулей для Native Client. Плагин Pepper API (англ. Pepper Plugin API, сокр. PPAPI) — кроссплатформенное API для защищённых технологией Native Client плагинов, основанное на NPAPI, но полностью переписанное. На данный момент используется в Chromium-подобных браузерах для запуска PPAPI-версии Adobe Flash[15] и встроенной программы просмотра PDF-файлов[16].

PPAPI[править]

12 августа 2009 на странице Google Code был представлен проект Pepper, связанный с разработкой плагина Pepper API,[17] на которой было написано, что PPAPI — набор модификаций NPAPI для создания подобных плагинов более переносными и безопасными[18]. Плагин был создан для лёгкой реализации запуска вне процесса. В дальнейшем целью проекта стало обеспечение основы для создания полностью кроссплатформенных плагинов. Планировалось реализовать данные технологии:

  • Универсальная семантика NPAPI для всех браузеров.
  • Запуск в отдельном процессе от самого браузера.
  • Стандартизация процесса рендеринга, используя браузер.
  • Определение стандартных событий и растеризация 2D функций.
  • Основа для 3D графики.
  • Плагин регистраций.

В дальнейшем использование PPAPI помогло реализовать поддержку геймпадов и WebSocket.[источник не указан 3681 день]

Начиная с 13 мая 2010 года Chromium стал единственным браузером, поддерживающим новую модель плагинов.[19] Mozilla Firefox не поддерживает Pepper, так как нет полной спецификации API за пределами её реализации в Chrome, которая была создана только для браузерного движка Blink. По состоянию на 2016 год Pepper поддерживается в Chrome, Chromium и браузерах на Blink, например Opera.

Проекты на Native Client[править]

Существует сайт The Go Playground Архивная копия от 17 ноября 2021 на Wayback Machine, использующий данную технологию для того, чтобы позволить экспериментировать с Go прямо в браузере.

Реакция общества[править]

Чад Остин (англ. Chad Austin, создатель IMVU[англ.]) похвалил путь Native Client по созданию высокопроизводительных приложений для веб (с производительностью всего лишь на 5 % меньше машинного кода), в то же время позволяя развивать клиентские приложения, предоставляя возможность выбора языка программирования (кроме JavaScript).[20]

Джон Кармак, совладелец компании Id Software, упомянул Native Client на QuakeCon 2012:

Если вам нужно сделать что-то в браузере, куда более интересен Native Client, который начался как по-настоящему умный хак x86, с помощью которого возможно сделать нужное, не выходя из песочницы уровня доступа пользователя. Теперь есть динамическая перекомпиляция, и то, что вы пишете на C или C++, компилируется в нечто, что не является высокооптимизированным машинным кодом, но чрезвычайно близко к машинному коду. Вы можете делать любые сумасшедшие операции с указателями и всё прочее, что привыкли делать разработчики игр на уровне железа.
Кармак, Джон[21]
 
Оригинальный текст (англ.)
if you have to do something inside a browser, Native Client is much more interesting as something that started out as a really pretty darn clever x86 hack in the way that they could sandbox all of this in user mode interestingly. It's now dynamic recompilation, but something that you program in C or C++ and it compiles down to something that's going to be not your -O4 optimization level for completely native code but pretty damn close to native code. You could do all of your evil pointer chasings, and whatever you want to do as a to-the-metal game developer.

Вице-президент Mozilla Джей Салливан (англ. Jay Sullivan) сообщил, что у Mozilla нет планов запускать машинный код в браузере, так как

Эти нативные приложения являются чёрными ящиками на веб-странице. […] Мы верим в технологию HTML, и именно в неё мы вложим свои силы.
Джей Салливан (англ. Jay Sullivan)[22]
 
Оригинальный текст (англ.)
These native apps are just little black boxes in a webpage. […] We really believe in HTML, and this is where we want to focus.

Сотрудник Mozilla Кристофер Близзард[англ.] раскритиковал технологию NaCl, утверждая, что машинный код ни в коей мере не должен быть использован в вебе. Также он сравнил NaCl с технологией Microsoft ActiveX, которая достигла ситуации DLL hell.[1]

Хокон Виум Ли (норв. Håkon Wium Lie), технический директор Opera, верит, что

NaCl как будто «стремится в те старые плохие времена, до веба» […] Суть Native Client в построении новой платформы — или портировании старой в веб […] что привнесёт сложность и проблемы безопасности и лишит веб-платформу внимания.
Хокон Виум Ли (норв. Håkon Wium Lie) [1]
 
Оригинальный текст (англ.)
NaCl seems to be 'yearning for the bad old days, before the web' […] Native Client is about building a new platform – or porting an old platform into the web […] it will bring in complexity and security issues, and it will take away focus from the web platform.

Брендан Эйх, технический директор Mozilla, сказал, что ECMAScript 6 вполне достаточно, чтобы удовлетворить все потребности в создании приложения для веб.[23]

См. также[править]

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Metz, Cade. Google Native Client: The web of the future - or the past? (англ.) (12 September 2011). Архивировано 6 августа 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  2. ↑ Ходаковский, Константин. Новая технология Google Chrome приносит игру Bastion в браузер (13 декабря 2011). Архивировано 21 августа 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  3. ↑ Stefansen, Christian. Games, apps and runtimes come to Native Client (англ.) (9 December 2011). Архивировано 19 августа 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  4. ↑ Rosenblatt, Seth. Native Client turns Chrome into high-end gaming platform (англ.) (9 December 2011). Архивировано 27 апреля 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  5. ↑ Bugs.chromium.org (англ.). bugs.chromium.org (12 ноября 2016). Дата обращения: 7 марта 2018. Архивировано 18 августа 2017 года.
  6. ↑ Goodbye PNaCl, Hello WebAssembly! (англ.), Chromium Blog (30 May 2017). Архивировано 30 мая 2017 года. Дата обращения 7 марта 2018.
  7. ↑ Humphries, Matthew. Google shows off Quake-clone running in Native Client (англ.) (13 May 2010). Архивировано 21 августа 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  8. ↑ Chen, Brad. A new Stable release of Chrome, expanding the frontiers of the web (англ.) (16 September 2011). Архивировано 20 августа 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  9. ↑ Sehr, David. Portable Native Client: The "pinnacle" of speed, security, and portability (англ.) (12 November 2013). Архивировано 13 мая 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  10. ↑ Sehr, David. Native Client support on ARM (англ.) (22 January 2013). Архивировано 27 июля 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  11. ↑ Alan Donovan, Robert Muth, Brad Chen, David Sehr. PNaCl: Portable Native Client Executables (англ.) (22 февраля 2010). Архивировано 12 марта 2016 года.
  12. ↑ David Sehr, Robert Muth, Cliff L. Biffle, Victor Khimenko, Egor Pasko, Bennet Yee, Karl Schimpf, Brad Chen. Adapting Software Fault Isolation to Contemporary CPU Architectures (англ.) (2010). Дата обращения: 6 августа 2016. Архивировано 24 июля 2016 года.
  13. ↑ 13,0 13,1 Bennet Yee, David Sehr, Greg Dardyk, Brad Chen, Robert Muth, Tavis Ormandy, Shiki Okasaka, Neha Narula, Nicholas Fullagar. Native Client: A Sandbox for Portable, Untrusted x86 Native Code (англ.) (2009). Дата обращения: 6 августа 2016. Архивировано 12 сентября 2016 года.
  14. ↑ Building (англ.). Дата обращения: 6 августа 2016. Архивировано 9 ноября 2016 года.
  15. ↑ Schuh, Justin. The road to safer, more stable, and flashier Flash (англ.) (8 August 2012). Архивировано 29 июля 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  16. ↑ Metz, Cade. Google hugs Adobe harder with Chrome-PDF merge (англ.) (18 June 2010). Архивировано 6 августа 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  17. ↑ ppapi (англ.). Дата обращения: 6 августа 2016. Архивировано 6 октября 2016 года.
  18. ↑ ppapi - Concepts.wiki (англ.). Дата обращения: 6 августа 2016. Архивировано 6 октября 2016 года.
  19. ↑ Metz, Cade. Google heats up native code for Chrome OS (англ.) (13 May 2010). Архивировано 17 января 2019 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  20. ↑ Chad Austin. In Defense of Language Democracy (Or: Why the Browser Needs a Virtual Machine) (англ.) (8 января 2011). Дата обращения: 6 августа 2016. Архивировано 16 августа 2016 года.
  21. ↑ Видеоролик QuakeCon 2012 (начало на 2 часу, 36 минута, 18 секунда) на YouTube, начиная с 2:36:18
  22. ↑ Metz, Cade. Mozilla: Our browser will not run native code (англ.) (24 June 2010). Архивировано 26 августа 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.
  23. ↑ Krill, Paul. JavaScript founder dismisses Google Native Client, pushes ECMAScript 6 (англ.) (31 May 2012). Архивировано 20 сентября 2016 года. Дата обращения 6 августа 2016.

Ссылки[править]

Источник — https://megawiki.ru/wiki/Native_Client