Linux の共有ライブラリを作るとき PIC でコンパイルするのはなぜか 通常、Linux の共有ライブラリを作るときは各 .c ファイルを PIC (Position Independent Code) となるようコンパイルします。しかし、実は PIC でコンパイルしなくても共有ライブラリは作れます。それでは PIC にする意味はあるのでしょうか。 さっそく実験してみます。 int func () { printf(""); printf(""); printf(""); } PIC でコンパイルするには gcc に -fpic または -fPIC を渡します。-fpic の方が小さく高速なコードを生成する可能性がありますが、プロセッサによっては -fpic で生成できる GOT (Global Offset Table) のサイズに制限があります。一方、-fPIC はどのプロセッサで

What's pdumpfs? pdumpfs is a simple daily backup system similar to Plan9's dumpfs which preserves every daily snapshot. pdumpfs is written in Ruby. You can access the past snapshots at any time for retrieving a certain day's file. Let's backup your home directory with pdumpfs! pdumpfs constructs the snapshot YYYY/MM/DD in the destination directory. All source files are copied to the snapshot direc

普通のやつらの下を行け: ptrace で実行中のプロセスにちょっかいを出す Linux などの多くの Unix 的なOS には ptrace というシステムコールがあります。 ptrace を使うと実行中のプロセスに対して、レジスタの書き換えやメモリ上のデータの書き換えといったさまざまな操作を行うことができます。 普通のやつらの下を行けの第6回として、今回は ptrace を使って実行中のプロセスにちょっかいを出す方法を取り上げたいと思います。 ptrace とは デバッガの理論と実装 に次のような記述があります。 Unix の ptrace() は本物のデバッガ API (アプリケーションプログラムインターフェイス) の一例であり、商品に相応しい品質を持ったデバッガをサポートするために設計された、最初の専用 API の1つである。 ptrace はデバッガ用に作られた API のようで

普通のやつらの下を行け: objcopy で実行ファイルにデータを埋め込む プログラムの実行に不可欠なデータをファイルから読み込んで利用することがあります。この方法を用いると、データの更新が手軽にできるという利点がある一方で、単体の実行ファイルで実行できない、データファイルが紛失してしまう、といった問題もあります。 普通のやつらの下を行けの第5回として、今回は objcopy を用いて実行ファイルにデータを埋め込む方法を取り上げたいと思います。 データの埋め込み 小さなデータをソースコードに埋め込むのは簡単です。ソースコード中に埋め込まれている "hello, world" などのメッセージはソースコードに埋め込まれたデータといえます。 一方、画像や辞書などの巨大なデータをソースコードに埋め込むのはそう簡単ではありません。まず、データを文字列などに変換する必要がある上に、変換後の巨大なソー

普通のやつらの下を行け: BFDでデバッグ情報の取得 gcc に -g オプションを与えるとデバッグ情報をバイナリに埋め込むことができます。この情報は通常 gdb などのデバッガによって利用されますが、普通のプログラムでも利用できれば何かおもしろいことができるかもしれません。 普通のやつらの下を行けの第4回として、今回は BFD (libbfd) を用いてデバッグ情報を取得する方法を取り上げたいと思います。 BFD とは BFD (Binary File Descriptor library) は各種バイナリフォーマットに対して低レベルな操作を行うためのライブラリです。 GNU binutils に含まれています。Debian GNU/Linux なら次のコマンドでインストールできます。 % sudo apt-get install binutils-dev ここでは BFD の bfd_

普通のやつらの下を行け: Cで動的コード生成・実行 スクリプト言語には動的にコードを生成して実行する機能を持ったものが多くあります。 普通のやつらの下を行けの第3回として、今回は C による動的なコード生成と実行に取り組んでみたいと思います。 今回書いたコードの main() 関数は以下のようなものです。 int main(int argc, char **argv) { assert(argc == 2); define(int, add, (int x, int y), "{ return x + y; }"); define(int, mul, (int x, int y), "{ return x * y; }"); define(int, add_argv1, (int x), "{ return x + %d; }", atoi(argv[1])); printf("%d\n"

普通のやつらの下を行け: C でバックトレース表示 普通のやつらの下を行けの第2回として、今回は glibc の関数を使って C でバックトレース (スタックトレース) の表示を行ってみます。 バックトレースとは バックトレースとは、大ざっぱに言うと、現在の関数に至るまでの道筋です。たとえば、次の Ruby プログラムを実行すると、 1 / 0 の行で例外が発生して、バックトレースの表示とともにプログラムは異常終了します。 def foo 1 / 0 end def main foo end main この例では main から foo を呼び foo の中の 1 / 0 の部分で例外が発生しています。 % ruby divide-by-zero.rb divide-by-zero.rb:2:in `/': divided by 0 (ZeroDivisionError) from div

普通のやつらの下を行け: assert_caller() 以前に、低レベルプログラミングを愛好する知人が「普通のやつらの下を行け」を口癖にしていました。当時は何を言っているのかと聞き流していましたが、自分も最近になってようやく低レベルプログラミングのおもしろさがわかってきました。今回は「普通のやつらの下を行け」企画の第一弾として assert_caller() なるものを作ってみたいと思います。 assert_caller() とは assert_caller() とは、特定の関数からの関数呼び出しだけを通すためのアサーションです。たとえば、次のように foo() の先頭で assert_caller(main) と書いた場合、 foo() は main() からしか呼び出せなくなります。他の関数から foo() を呼び出した場合はエラーメッセージとともに異常終了します。 void foo

checkstack.pl で関数のスタック消費量を調べる Linux カーネルのソースコードに付属する checkstack.pl を使うと、C/C++ のプログラムの関数のスタック消費量を調べることができます。checkstack.pl は objdump -d のディスアセンブルの出力からスタックポインタの操作をパターンマッチしてスタックの消費量を計算しています。 入手方法 checkstack.pl は Linux カーネルのソースコードに付属しています。Debian GNU/Linux sarege なら次のようにコマンドラインから実行して取得できます。ソースツリーに含まれる scripts/checkstack.pl が目的のものです。 % apt-get source kernel-source-2.6.8 使い方 checkstack.pl の使い方は簡単です。スタックサイ

RAII と setjmp/longjmp C++ には RAII (Resource Acquisition Is Initialization) というイディオムがあります。これはリソースの開放を確実に行うためのテクニックとして C++ のプログラムで広く用いられています。しかし、RAII も setjmp/longjmp という落とし穴があります。 RAIIの基本 次のプログラムはメモリリークを起こします。 #include <string> using namespace std; int main() { string *p = new string; return 0; } このプログラムをビルドして valgrind でテストすると次のようなエラーメッセージが表示されます。4バイトのメモリリークが検出されました。 % g++ test.cc % valgrind ./a.ou

年を取ると環境設定がどうでもよくなる現象 環境設定に関するエッセイを書きました。 もともとは、とあるメディア向けに書いたものですが、 諸事情により、ブログにて公開することにしました。 環境設定と老化 ソフトウェア開発を行う上で、プログラマはさまざまなツールを使います。そして、ツールをカスタマイズしたり、ときおり新たなツールを導入するなどして、開発環境を整えます。具体的には、テキストエディタの設定を変更したり、ブラウザに拡張機能をインストールしたり、といったことを行います。 私の場合、以前はこうした環境設定に情熱を燃やしていましたが、年をとるにつれて、その情熱は徐々に衰えてきました。周りのプログラマを見渡しても、多かれ少なかれ、同じ傾向が見られます。 というわけで、今回は「年を取ると環境設定がどうでもよくなる現象」がなぜ起きるかについて考察してみたいと思います。それではさっそく、思い当たる要

数字に関する短縮記法 - 学校では教えてくれないバッドノウハウ英語 #8 学校では教えてくれないバッドノウハウ英語の8回は、数字に関する短縮記法を取り上げたいと思います。 2x, 10x, ... ソフトウェアの開発では、性能が2倍になった、などのように数字が何倍になったかを議論することがよくあります。このようなときに便利なのが数字の後ろに x をつける記法です。 例) C++ is 10x faster than Perl for this kind of application. この手のアプリには C++ の方が Perl より10倍速いよ This simpler code gained a 5x performance improvement. もっと単純なこのコードで 5倍の性能改善が得られたよ。 上の例は x を使わない場合、 ten times faster や five-

文献案内 Binary Hack の参考になる文献を紹介します。 Hack #100 の「文献案内」の簡略版です。 書籍 Write Great Code 「グレートコード」を書く上で必要となるコンピュータの基礎的な 知識を幅広く扱った内容となっています。「ハードウェアを知り、 ソフトウェアを書く」という副題の通り、本書は CPU、キャッシュ、 メモリ、ストレージ、周辺機器といったハードウェアの話題に多く の紙面が割かれています。本書 Binary Hacks を読みこなす上で必 要になる基礎知識が多く含まれています。 詳解UNIXプログラミング Unix のシステムコール・ライブラリ関数ひとつひとつについて詳 細に解説した貴重な本です。普段何気なく使っているシステムコー ルも、よくよくこの本の説明を読んでみると、さまざまな注意事項 や意外な使い方などの発見があるはずです。歴史的背景につい

Binary 2.0カンファレンス 2006 発表資料とレポート Binary 2.0 カンファレンス 2006 は大盛況のうちに無事終了いたしました。開催にご協力いただいた皆様、スピーカーの皆様、参加していただいた皆様、大変ありがとうございました。当日の発表資料とレポートをこのエントリでまとめます。

こんなプログラムはいやだ: 負の剰余 知人から次の式の計算結果はどうなるかという問題を出されました。 -3 % 5 3 % -5 -3 % -5 降参して答えを尋ねたところ、問題を出した方も答えを知らないことがわかりました。そこで、いくつかの言語処理系で結果を調べてみました。手元の環境 (Intel Xeon 上の Debian GNU/Linux sarge) で調べると2つのグループに分かれました。 C (GCC 3.3.5) Java (Sun JDK 1.5.0_05) PHP 4.3.10-16 Emacs 22.0.50.2 Ruby 1.8.2 Python 2.3.5 Perl 5.8.4

再入不可能な関数を C で実装する 一度実行したら二度と中身を実行できなくなる再入不可能な関数を C で実装してみます。通常、このような関数はシングルトンなどの静的なデータの初期化に使いますが、ここではデータについては考えないことにします。 static 変数をフラグに使う まずは最も単純な方法から見ていきます。次の関数は static 変数をフラグに使って再入を防いでいます。厳密に言えば関数そのものには入ってしまっていますが、ここで気にしないことにします。 void once(void) { static int entered; // 最初は 0 if (entered == 1) { // すでに入ったことがある場合は return; // すぐ出る } entered = 1; // 初回の場合のみ、何かを実行する } この方法はシングルスレッドのプログラムではうまく動きますが、マ