uvm32 - Sandbox VM ultra-kecil yang ditulis dalam C, mendukung eksekusi aplikasi Rust, C, dan Zig

• uvm32 adalah sandbox mesin virtual minimalis untuk lingkungan dengan sumber daya terbatas seperti mikrokontroler, terdiri dari satu berkas C dan berjalan tanpa alokasi memori dinamis
• Berbasis emulator RISC-V, menjalankan aplikasi bytecode yang ditulis dalam C, Zig, Rust, dan assembly, dengan desain asinkron untuk mencegah host terhenti
• Dapat berjalan dengan flash di bawah 3KB dan RAM di bawah 1KB, dengan prioritas pada keamanan sehingga kode yang salah tidak membuat host crash
• Menyediakan berbagai contoh host VM dan aplikasi sampel per bahasa, sehingga bisa diintegrasikan ke berbagai lingkungan seperti embedded, game, dan plugin
• Dirilis dengan lisensi MIT, sehingga bebas digunakan untuk riset, produk, dan perangkat embedded

---

Ikhtisar uvm32

• uvm32 adalah sandbox mesin virtual ringan tanpa dependensi, dirancang untuk mikrokontroler dan perangkat dengan keterbatasan sumber daya
  • Struktur satu berkas C, berbasis standar C99, desain asinkron, tanpa penggunaan memori dinamis
  • Pada STM32L0 (ARM Cortex-M0+), dapat berjalan dengan kurang dari 3KB flash / 1KB RAM
• Dibangun di atas emulator RISC-V dan mencakup antarmuka manajemen serta alat build kode yang efisien

Tujuan penggunaan utama

• Pengganti engine scripting embedded seperti Lua, Duktape, MicroPython
• Isolasi kode yang tidak tepercaya melalui lingkungan sandbox
• Mendukung pengembangan dengan bahasa sistem modern seperti Rust dan Zig
• Meminimalkan pemeliharaan multi-platform dengan prinsip “Write once, run anywhere”

Fitur utama

• Menyertakan contoh bytecode yang ditulis dalam C, Zig, Rust, assembly
• Desain non-blocking sehingga kode yang bermasalah tidak menghentikan host
• Tidak mengasumsikan I/O host, model eksekusi yang sederhana dan konsisten
• Menyediakan FFI minimal yang aman
• Dapat menjalankan mulai dari skrip kecil hingga aplikasi kompleks
• Desain yang mengutamakan keamanan, error internal VM tidak merusak host
• Berbasis emulator CPU penuh, tetapi bukan untuk tujuan simulasi hardware

Perbandingan dengan alternatif

• Jejak memori lebih kecil dibanding engine scripting embedded yang ada
• Mendukung bahasa yang banyak digunakan seperti C, Rust, Zig
• Mudah diintegrasikan dengan perangkat lunak yang sudah ada
• Mendukung berbagai paradigma seperti event-driven, polling, multiprosesor
• Memiliki ketahanan terhadap kode VM yang bermasalah
• Namun, pemanggilan FFI langsung, efisiensi maksimum, pengalaman scripting sederhana, dan library standar bawaan bukanlah targetnya

Build dan menjalankan (Docker)

• Dapat di-build hanya dengan kompiler C, dengan lingkungan Docker yang disediakan
  • Siapkan lingkungan dengan perintah make dockerbuild, make dockershell
  • Setelah menjalankan make di dalam shell Docker,
    ./hosts/host/host apps/helloworld/helloworld.bin dapat dijalankan
• Opsi lengkap dapat dilihat dengan perintah host -h

Lisensi

• Menggunakan MIT License
• Bebas digunakan untuk riset, produk, perangkat embedded, dan lainnya