1.背景

2.ArkCompiler 发展历程简介

ArkCompiler的发展并不是一帆风顺的，充满了曲折，最初ArkCompiler 2.0 (https://gitee.com/openarkcompiler) 之前的版本设计了一套通用的中间语言Mapple IR，所有的编程语言都可以编译到Mapple IR，然后统一进行程序分析、代码优化、代码生成等。或许是因为这个目标规划的太大难以实现，亦或是这个架构从根本上仍然难以彻底摆脱Android，形成一套独立自主的生态，最终被内部放弃，开源社区代码也逐步停止了更新。

ArkCompiler 3.0则是另起炉灶以ArkTS为输入，编译到自定义字节码解释执行。由于ArkTS的原型JavaScript/TypeScript 语法简单，生态强大，ArkCompiler 3.0 很快在商用上获得了成功。官方的编译架构图如下所示。

3.ArkCompiler 3.0 架构

3.1 术语介绍

首先介绍ArkCompiler相关的一些术语

3.2  ArkCompiler的两套体系(panda体系与ark体系)

• arkcompiler_ets_frontend

arkcompiler_ets_frontend包含的编译组件主要是es2panda和ets2panda，es2panda对应panda体系，ets2panda对应ark体系，两个体系都能将arkts代码翻译为字节码，是ArkCompiler的前端。

• arkcompiler_runtime_core

arkcompiler_runtime_core包含了静态编译最核心的部分，static_core目录包含是ark体系代码，其他部分包含的是panda体系或者二者公用部分代码。编译的核心组件如：IR生成与优化、汇编、反汇编、padan文件解析与生成等都在这部分。

• arkcompiler_ets_runtime

arkcompiler_ets_runtime包含的主要是JIT、解释器、内存管理等部分的代码。

3.2.1 panda 体系架构

panda体系的架构如下图所示，在该体系当中涉及的PANDA IR仅有18条，支持的优化也仅有有限的几种（如：branch_elimination）。在对ByteCode进行优化时，首先会翻译到PANDA IR，基于PANDA IR进行各种各样的分析与优化，完成之后再转换成ByteCode。如果在解释执行时，需要进行JIT或者AOT，ByteCode首先会翻译为Circuit IR进行分析，Circuit IR是一种专门针对JIT设计的IR。Circuit IR支持转换为Mapple IR(就是ArkCompiler 2.0的IR)和LLVM IR，来生成Native代码，ArkCompiler默认开启的是LLVM IR。

3.2.2 ark体系架构

在ark体系当中，PANDA IR更加丰富有上百条，与LLVM IR这些常规的中间代码更接近，理解起来也更容易，在这个体系当中支持将PANDA IR直接翻译为Native代码，当前主要是借助vixl实现，未来应该会用自研替代。 此外也支持手工构造IR，并通过irtoc翻译为Native代码。

3.2.3 Pass 机制

无论是panda体系，还是ark体系，都有类似llvm的pass管理机制，如下图所示，在ArkCompiler当中，各种各样的分析都是通过pass来实现的，包括ir构建、优化、代码生成等，这些由passManger管理执行。同样的，研究人员可以编写自己的pass进行多样的分析。

3.3 panda字节码格式

虚拟机解释执行的是panda 字节码，理解panda字节码结构对于分析鸿蒙应用有重要意义，为了直观明了地了解其结构，我绘制了字节码文件的结构图。

3.4  panda 体系下字节码生成过程

从ArkTS到字节码的生成流程相对复杂，我总结了主要流程与关键数据结构，并绘制结构图，方便大家理解。

4.京东 Taro

https://docs.taro.zone/docs/

开发一个鸿蒙原生应用，一般会有两种选择：

• 使用原生 ArkTS 进行鸿蒙开发

• 使用跨端框架进行鸿蒙开发

     使用原生 ArkTS 进行鸿蒙开发，面临着开发周期冗长、维护多端多套应用代码成本高昂的挑战。在交付时间紧、任务重的情况下，京东果断选择自研跨端框架Taro来开发鸿蒙原生应用。通过 Taro 提供的编译能力，开发者可以将整个 Taro 项目轻松地转换为一个独立的鸿蒙应用，无需额外的开发工作。

具体技术原理详见：https://mp.weixin.qq.com/s/qiXrgsCH18QhP2gpTL3OqQ

5.其他手机厂商

除了华为之外，国内其他的手机厂商也在尝试用类JavaScript语言开发应用，不过目前主要针对IoT设备、快应用，但不排除未来会像华为一样迁移到手机主App开发，到时候借助京东Taro就可以实现快速的迁移，国产操作系统也会遍地生根开花，完全替代Android指日可待。

6.安全分析展望

现有的软件安全自动化分析，尤其是静态分析都是借助于编译器组件实现的，正如文中介绍的那样，ArkCompiler 提供了很多现成的积木单元，未来可以借助这些基建实现对于鸿蒙应用的安全自动化分析如：污点传播，符号执行等，最终服务于企业内部众多的安全场景如：合规分析，漏洞自动化挖掘，广告反作弊分析，代码加固等等。