native_client_sdk/src/doc/nacl-and-pnacl.rst

   1 .. _nacl-and-pnacl:
   2
   3 ##############
   4 NaCl and PNaCl
   5 ##############
   6
   7 This document describes the differences between **Native Client** and
   8 **Portable Native Client**, and provides recommendations for when to use each.
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  10 .. contents::
  11   :local:
  12   :backlinks: none
  13   :depth: 2
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  15 .. _native-client-nacl:
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  17 Native Client (NaCl)
  18 ====================
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  20 Native Client enables the execution of native code securely inside web
  21 applications through the use of advanced `Software Fault Isolation (SFI)
  22 techniques <http://research.google.com/pubs/pub35649.html>`_. Native Client
  23 allows you to harness a client machine's computational power to a fuller extent
  24 than traditional web technologies. It does this by running compiled C and C++
  25 code at near-native speeds, and exposing a CPU's full capabilities, including
  26 SIMD vectors and multiple-core processing with shared memory.
  27
  28 While Native Client provides operating system independence, it requires you to
  29 generate architecture-specific executables (**nexe**) for each hardware
  30 platform. This is neither portable nor convenient, making it ill-suited for the
  31 open web.
  32
  33 The traditional method of application distribution on the web is through self-
  34 contained bundles of HTML, CSS, JavaScript, and other resources (images, etc.)
  35 that can be hosted on a server and run inside a web browser. With this type of
  36 distribution, a website created today should still work years later, on all
  37 platforms. Architecture-specific executables are clearly not a good fit for
  38 distribution on the web. Consequently, Native Client has been until recently
  39 restricted to applications and browser extensions that are installed through the
  40 Chrome Web Store.
  41
  42 .. _portable-native-client-pnacl:
  43
  44 Portable Native Client (PNaCl)
  45 ==============================
  46
  47 PNaCl solves the portability problem by splitting the compilation process
  48 into two parts:
  49
  50 #. compiling the source code to a bitcode executable (pexe), and
  51 #. translating the bitcode to a host-specific executable as soon as the module
  52    loads in the browser but before any code execution.
  53
  54 This portability aligns Native Client with existing open web technologies such
  55 as JavaScript. You can distribute a pexe as part of an application (along with
  56 HTML, CSS, and JavaScript), and the user's machine is simply able to run it.
  57
  58 With PNaCl, you'll generate a single pexe, rather than multiple platform-
  59 specific nexes. Since the pexe uses an abstract, architecture- and OS-
  60 independent format, it does not suffer from the portability problem described
  61 above. Although, PNaCl can be more efficient on some operating systems than on
  62 others. PNaCl boasts the same level of security as NaCl. Future versions of
  63 hosting environments should have no problem executing the pexe, even on new
  64 architectures. Moreover, if an existing architecture is enhanced, the pexe
  65 doesn't need to be recompiled. In some cases the client-side translation will
  66 automatically take advantage of new capabilities. A pexe can be part of any web
  67 application. It does not have to be distributed through the Chrome Web Store. In
  68 short, PNaCl combines the portability of existing web technologies with the
  69 performance and security benefits of Native Client.
  70
  71 PNaCl is a new technology, and as such it still has a few limitations
  72 as compared to NaCl. These limitations are described below.
  73
  74 .. _when-to-use-pnacl:
  75
  76 When to use PNaCl
  77 =================
  78
  79 PNaCl is the preferred toolchain for Native Client, and the only way to deploy
  80 Native Client modules without the Google Web Store. Unless your project is
  81 subject to one of the narrow limitations described under ":ref:`When to use
  82 NaCl<when-to-use-nacl>`", you should use PNaCl.
  83
  84 Chrome supports translation of pexe modules and their use in web applications
  85 without requiring installation either of a browser plug-in or of the
  86 applications themselves. Native Client and PNaCl are open-source technologies,
  87 and our hope is that they will be added to other hosting platforms in the
  88 future.
  89
  90 If controlled distribution through the Chrome Web Store is an important part of
  91 your product plan, the benefits of PNaCl are less critical for you. But you can
  92 still use the PNaCl toolchain and distribute your application through the Chrome
  93 Web Store, and thereby take advantage of the conveniences of PNaCl, such as not
  94 having to explicitly compile your application for all supported architectures.
  95
  96 .. _when-to-use-nacl:
  97
  98 When to use NaCl
  99 ================
 100
 101 Use NaCl if any of the following apply to your application:
 102
 103 * Your application requires architecture-specific instructions such as, for
 104   example, inline assembly. PNaCl tries to offer high-performance portable
 105   equivalents. One such example is PNaCl's :ref:`Portable SIMD Vectors
 106   <portable_simd_vectors>`.
 107 * Your application uses dynamic linking. PNaCl only supports static linking
 108   with a PNaCl port of the ``newlib`` C standard library. Dynamic linking and
 109   ``glibc`` are not yet supported in PNaCl. Work is under way to enable dynamic
 110   linking in future versions of PNaCl.
 111 * Your application uses certain GNU extensions not supported by PNaCl's LLVM
 112   toolchain, like taking the address of a label for computed ``goto``, or nested
 113   functions.