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   2
   3 <section id="nacl-and-pnacl">
   4 <span id="id1"></span><h1 id="nacl-and-pnacl"><span id="id1"></span>NaCl and PNaCl</h1>
   5 <p>This document describes the differences between <strong>Native Client</strong> and
   6 <strong>Portable Native Client</strong>, and provides recommendations for when to use each.</p>
   7 <div class="contents local" id="contents" style="display: none">
   8 <ul class="small-gap">
   9 <li><a class="reference internal" href="#native-client-nacl" id="id3">Native Client (NaCl)</a></li>
  10 <li><a class="reference internal" href="#portable-native-client-pnacl" id="id4">Portable Native Client (PNaCl)</a></li>
  11 <li><a class="reference internal" href="#when-to-use-pnacl" id="id5">When to use PNaCl</a></li>
  12 <li><a class="reference internal" href="#when-to-use-nacl" id="id6">When to use NaCl</a></li>
  13 </ul>
  14
  15 </div><section id="native-client-nacl">
  16 <h2 id="native-client-nacl">Native Client (NaCl)</h2>
  17 <p>Native Client enables the execution of native code securely inside web
  18 applications through the use of advanced <a class="reference external" href="/native-client/community/talks#research">Software Fault Isolation (SFI)
  19 techniques</a>.  Since its launch in
  20 2011, Native Client has provided developers with the ability to harness a
  21 client machine&#8217;s computational power to a much fuller extent than traditional
  22 web technologies, by running compiled C and C++ code at near-native speeds and
  23 taking advantage of multiple cores with shared memory.</p>
  24 <p>While Native Client provides operating system independence, it requires
  25 developers to generate architecture-specific executable modules
  26 (<strong>nexe</strong> modules) for each hardware platform. This is not only inconvenient
  27 for developers, but architecture-specific machine code is not portable and thus
  28 not well-suited for the open web. The traditional method of application
  29 distribution on the web is through a self-contained bundle of HTML, CSS,
  30 JavaScript, and other resources (images, etc.) that can be hosted on a server
  31 and run inside a web browser.  With this type of distribution, a website
  32 created today should still work years later, on all platforms.
  33 Architecture-specific executables are clearly not a good fit for distribution
  34 on the web. As a consequence, Native Client has been restricted to
  35 applications and browser extensions that are installed through the
  36 Chrome Web Store.</p>
  37 </section><section id="portable-native-client-pnacl">
  38 <h2 id="portable-native-client-pnacl">Portable Native Client (PNaCl)</h2>
  39 <p>PNaCl solves the portability problem by splitting the compilation process
  40 into two parts:</p>
  41 <ol class="arabic simple">
  42 <li>compiling the source code to a portable bitcode format, and</li>
  43 <li>translating the bitcode to a host-specific executable.</li>
  44 </ol>
  45 <p>PNaCl enables developers
  46 to distribute <strong>portable executables</strong> (<strong>pexe</strong> modules) that the hosting
  47 environment (e.g., the Chrome browser) can translate to native code before
  48 executing. This portability aligns Native Client with existing open web
  49 technologies such as JavaScript: A developer can distribute a <strong>pexe</strong>
  50 as part of an application (along with HTML, CSS, and JavaScript),
  51 and the user&#8217;s machine is simply able to run it.</p>
  52 <p>With PNaCl, a developer generates a single <strong>pexe</strong> from source code,
  53 rather than multiple platform-specific nexes. The <strong>pexe</strong> provides both
  54 architecture- and OS-independence. Since the <strong>pexe</strong> uses an abstract,
  55 architecture-independent format, it does not suffer from the portability
  56 problem described above. Future versions of hosting environments should
  57 have no problem executing the <strong>pexe</strong>, even on new architectures.
  58 Moreover, if an existing architecture is subsequently enhanced, the
  59 <strong>pexe</strong> doesn&#8217;t even have to be recompiled&#8212;in some cases the
  60 client-side translation will automatically be able to take advantage of
  61 the new capabilities.</p>
  62 <p><strong>In short, PNaCl combines the portability of existing web technologies with
  63 the performance and security benefits of Native Client.</strong></p>
  64 <p>With the advent of PNaCl, the distribution restriction of Native Client
  65 can be lifted. Specifically, a <strong>pexe</strong> module can be part of any web
  66 application&#8212;it does not have to be distributed through the Chrome Web
  67 Store.</p>
  68 <p>PNaCl is a new technology, and as such it still has a few limitations
  69 as compared to NaCl. These limitations are described below.</p>
  70 </section><section id="when-to-use-pnacl">
  71 <h2 id="when-to-use-pnacl">When to use PNaCl</h2>
  72 <p>PNaCl is the preferred toolchain for Native Client, and the only way to deploy
  73 Native Client modules on the open web. Unless your project is subject to one
  74 of the narrow limitations described below
  75 (see <a class="reference internal" href="#when-to-use-nacl"><em>When to use NaCl</em></a>), you should use PNaCl.</p>
  76 <p>Beginning with version 31, the Chrome browser supports translation of
  77 <strong>pexe</strong> modules and their use in web applications, without requiring
  78 any installation (either of a browser plugin or of the applications
  79 themselves). Native Client and PNaCl are open-source technologies, and
  80 our hope is that they will be added to other hosting platforms in the
  81 future.</p>
  82 <p>If controlled distribution through the Chrome Web Store is an important part
  83 of your product plan, the benefits of PNaCl are less critical for you. But
  84 you can still use the PNaCl toolchain and distribute your application
  85 through the Chrome Web Store, and thereby take advantage of the
  86 conveniences of PNaCl, such as not having to explicitly compile your application
  87 for all supported architectures.</p>
  88 </section><section id="when-to-use-nacl">
  89 <span id="id2"></span><h2 id="when-to-use-nacl"><span id="id2"></span>When to use NaCl</h2>
  90 <p>The limitations below apply to the current release of PNaCl. If any of
  91 these limitations are critical for your application, you should use
  92 non-portable NaCl:</p>
  93 <ul class="small-gap">
  94 <li>By its nature, PNaCl does not support architecture-specific
  95 instructions in an application (i.e., inline assembly), but tries to
  96 offer high-performance portable equivalents.</li>
  97 <li>Currently PNaCl only supports static linking with the <code>newlib</code>
  98 C standard library (the Native Client SDK provides a PNaCl port of
  99 <code>newlib</code>). Dynamic linking and <code>glibc</code> are not yet supported.
 100 Work is under way to enable dynamic linking in future versions of PNaCl.</li>
 101 <li>In the initial release, PNaCl does not support some GNU extensions
 102 like taking the address of a label for computed <code>goto</code>, or nested
 103 functions.</li>
 104 </ul>
 105 </section></section>
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