联发科陳柏儒——MCU 与 lightweight javascript engine 的邂逅

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联发科陳柏儒——MCU 与 lightweight javascript engine 的邂逅

所属会议：WOT2016互联网运维与开发者大会会议地点：北京

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文档介绍

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多年看过众多茫茫开发板大海之中，身为 JavaScript / Node.js 工程师都难免会有一些遗憾。因为 MCU 物联网裝置在 CPU 效能和记忆体空间上都有着严重的制约，几乎无法提供 Node.js 所需之环境。这阵子在 IoT / embeded system Community 当中，MCU 系列的晶片已出现越来越多高阶语言引擎的支持，这次主题来分享当前几名著名 IoT javascript engine 专案 (JerryScript, Espruino, v7, and Duklove) ，有助于帮助各位有用 javascript 來實現更多物聯網應用開發。同时。，本次讲座会分享讲者如何以 MTK 晶片 MT7687 來打造全世界第一款完全支持 javascript 的 CM4 + wifi MCU 产品。

演讲实录

在大会上，联发科资深工程师陈柏儒进行了主题为“MCU 與 lightweight javascript engine 的邂逅”的主题演讲，以下是演讲整理。
物联网提出新挑战
最常见的互联网相关的应用场景，像智能家居中的智慧冷气、智慧台灯、智慧音箱，智慧浇花器等。物联网最重要的是具有联网能力，远端是云，从终端的物到云之间，家里只有一条光纤，中间有一个类似于路由器的角色，帮把终端的产品装置到人的指令通过gateway上传到云端。以上是很常见的举例，以家庭市场来看物联网是这样。

联发科去年年底有针对gateway部分推出Linux base，叫做7688。这样等级的晶片，常见的类别因为是Linux base，属于MPU，可能有比较好的运算资源，比如580MHB，有可能配合256MB以上的，或者是32MB以上的空间。Linux base有一个先天的问题，一开始开机需要比较长的时间，以7688来看差不多1-2分钟左右。因为属于比较高度的运算，通常需要长时间插电状态，晶片也相对比较贵。

终端的市场，今天买一个智慧台灯，当使用者回到家很高兴地插在电源上，每一次插要等2分钟，智慧台灯才开始工作，这个情境对于很多使用者的体验非常不好。最近几年，甚至终端的产品会建议使用MCU，大陆的用法是单晶片，其实需要资源比较少，目前常常看到100多KB RAM或者256KB RAM，储存空间也非常少，可能1-2MB的储存空间，好处是开机时间短，省电，甚至是晶片更便宜。

这样的应用场景跟晶片的选择，今天主题是介绍怎么让JavaScript跑在更多的应用，以刚才的场景来看，云端是一个Server，用Node.js跑，右下角是MPU，通常有Linux base，因为Node.js本身有对于Linux base这层以上做很多丰富资源，像7688以Node.js为主。现实市面上，因为大家都很习惯Node.js，本身所需要的资源，最基本的资源要安装、下载，资源就使用miga.js本身需要执行的内容需要120MB以上，对于单晶片非常有挑战。

js挖掘芯片潜能
联发科今年年终推出一款晶片，ARM Cortex-M系列的晶片，本身环境是256KB RAM，2MB flash左右的空间。陈柏儒曾经尝试先用公司的晶片完成想要在js带给大家更多玩法，真的困难重重，但是不用担心，因为在过去五年来，国外很多社群，Lightweight JavaScript engine，都相当红。

在中国可能会有一个常听到的名字，Tiny.js engine，如果没有听过没有关系，想必一定听过Espruino，其实是基于Tiny.js engine做出来的产品。Tiny.js engine是最早盛行在单晶片的js engine，原来是由一个高中生自己做，想把js跑在上面，自己写一个很简单的interpreter。现在来看参考价值不高，在五年前的时代，在js engine强调边parse边解析，这样的做法也相当与给后期很多js engine很棒的参考。

因为Espruino带出了一些喜欢js的爱好者，本身有一些项目在大公司，像高通、Samsung，有一些大公司本身也有一些资源，高通背后有Allseen联盟，相当于js的潜力，自己研发出duktape engine，他们提供alljoyn.js部分。Samsung有一个CTO组织，自己研发出Jerryscript，集成其他API包成IoT.js。

让Jerryscript engine更加完善
Jerryscript的架构，左边Parser产生bytecode，中间是针对bytecode做优化，虚拟优化或者某一些演算法前进的优化，然后再带入。这些是目前在市面上比较常见，而且比较稳定的Level js engine架构。

把engine全部放在7687开发上，做一个简单的比较，为什么光有Jerryscript engine还不够，发现这个原因，想要另外开一个专案，来改善现有Jerryscript engine的盲点。一开始针对LICENSE，以V7来看，在LICENSE部分属于GPL，不管是商业使用一定要开源，可能有些客户不是很喜欢，当初在V7 engine因为这个原因把它化掉。还有一些其他原因，比如有ECMA 5一些规范V7没有做完，V7是强调让大家可以改进，让Jerryscript engine符合ECMA 5的标准。

开始比较Jerry和Duktape部分，Duktape有一个很大的部分，在RAM的资源消耗是一个很大的关键因素，Jerry其实每一次可能js那一层到底层所谓js binding层，通常有一个RAM，可以消耗30-70KB，Duktape接近96KB，开始把Duktape先化掉。最后选用engine基于Jerryscript发展所有leverage node.js。