JS `WebAssembly` `Debug Info` (`DWARF`) 与调试器集成

各位同学，早上好！或者晚上好！取决于你们在哪儿，以及什么时候看的这段文字。 今天咱们来聊聊一个有点“高冷”，但又非常重要的东西：WebAssembly的调试信息，也就是DWARF，以及它如何与调试器“眉来眼去”。 放心，我会尽量用大白话，把这个技术啃下来。

开场：WebAssembly的“灵魂”

WebAssembly，简称Wasm，是一种为现代Web应用设计的新型二进制指令格式。它的目标是提供接近原生的性能，并且安全、高效。 但是，如果我们写了一堆Wasm代码，结果发现跑起来不对劲，怎么办？ 总不能对着一堆十六进制的机器码抓瞎吧？ 这时候，调试信息就派上用场了。 调试信息，就像是程序的“灵魂”，它告诉调试器：

• 源代码和Wasm代码之间的对应关系。
• 变量的名称、类型和存储位置。
• 函数的名称、参数和局部变量。
• 代码的行号和文件信息。

有了这些信息，我们就可以像调试普通代码一样，单步执行Wasm代码，查看变量的值，设置断点等等。

主角登场：DWARF (Debugging With Attributed Record Formats)

DWARF，是一种广泛使用的调试信息格式。它最初是为Unix系统设计的，但现在已经被各种平台和编程语言所采用，包括WebAssembly。 DWARF并不是一种特定的数据格式，而是一系列标准的集合，定义了如何描述程序的调试信息。

DWARF的核心概念：

1. 编译单元 (Compilation Unit, CU): 代表一个源文件（例如C/C++/Rust文件）编译后的结果。每个CU包含该源文件中定义的函数、变量、类型等信息。
2. 调试信息条目 (Debugging Information Entry, DIE): DWARF使用树状结构来组织调试信息。每个节点都是一个DIE，表示一个程序实体（例如函数、变量、类型）。
3. 属性 (Attribute): 每个DIE都有一些属性，用来描述该程序实体的特性。例如，一个函数DIE可能有DW_AT_name属性表示函数名，DW_AT_low_pc和DW_AT_high_pc属性表示函数在内存中的起始和结束地址。
4. 位置表达式 (Location Expression): 用来描述变量或表达式的值在内存中的位置。例如，一个局部变量可能存储在栈上的某个位置，或者存储在寄存器中。

DWARF在WebAssembly中的应用：

WebAssembly工具链（例如Emscripten、Rust的wasm-pack）可以生成包含DWARF调试信息的Wasm模块。 这些调试信息通常被嵌入到Wasm模块的自定义段中。 调试器（例如Chrome DevTools、Firefox Developer Tools）可以读取这些调试信息，并将其用于调试Wasm代码。

DWARF数据结构浅析：

为了更好地理解DWARF，我们来看一些关键的数据结构。 请注意，这些只是简化的例子，实际的DWARF格式要复杂得多。

| 数据结构 | 描述 | 例子 |
| ———– | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————- | ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————0116.15593465.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.1567916993691416330115.15679169936