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binary.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(2) coding(90)

Last updated at 2024-07-20Posted at 2024-07-06

コミュニケーション関数

リンカ・ローダ実践開発テクニックの著者坂井弘亮は、KOZOSというオープンソースの小さなOSを公開している。
https://kozos.jp/kozos/

仕事をしながら、趣味でもプログラミングする感じ。
技術士（情報工学）の資格を取ったり、IPAで１０歳前後の若者たちとセキュリティキャンプを実施したりしている。

C言語規格で定義しているコミュニケーション関数であるExitが出てくる。
人間であれ、プログラムであれ、コミュニケーションには、システムの違い、環境の違いに応じて対応する必要があることがわかる。
C言語のコミュニケーション関数の作りがわかれば、人間とのコミュニケーションにも類似の仕組みが必要かもしれないって気づくかも。

<この項は書きかけです。順次追記します。>
This article is not completed. I will add some words in order.

リンカ　ローダ

N3220 Information technology — Programming languages — C N3220 working draft
https://www.open-std.org/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n3220.pdf
N3219 Information technology — Programming languages — C ISO/IEC 9899:2023 DIS Draft
https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n3219.pdf

C N3219 7.24.4 Communication with the environment
7.24.4.1 The abort function
7.24.4.2 The atexit function
7.24.4.3 The at_quick_exit function
7.24.4.4 The exit function
7.24.4.5 The _Exit function
7.24.4.6 The getenv function
7.24.4.7 The quick_exit function
7.24.4.8 The system function

リンカ・ローダ実践開発テクニック―実行ファイルを作成するために必須の技術-COMPUTER-TECHNOLOGY-坂井-弘亮
https://www.amazon.co.jp//dp/4789838072/
https://bookmeter.com/books/630946

参考文献にあるLinkers & Loadersは斜め読みしただけで、自分ではこういう道具は作らないだろうと勝手に思っていた。本書では簡易リンカの作成と、道具の作り方まで有るのがすごい。「setjmp()とlongjmp()」というコラムが１頁に入りきらず４頁になっているのに、節にしていないところも興味深い。
https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/38/38071.html

checksym.c リンカ・ローダ実践開発テクニック(0)　坂井弘亮 coding(88)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/51709d5989204ef2a371

ardump.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(1) coding(89)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/2a7bf3050ee6ac662272

binary.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(2) coding(90)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/23b985cefc5338677812

combine.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(3) coding(91)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/59161e3274270cfd2009

const.c, リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(4) coding(92) error(123) docker(174)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6f74dbf637a91685d0d1

constructor.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(5) coding(93)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/37e14a0943907b6f836f

関数の調べ方

ソースコードから出発してもよい。
C言語規格から出発してもよい。
コンパイラから出発してもよい。

少なくとも、３つの道はひらけている。

上記の３つの道以外の「C言語教育」には近寄らない方がいいかもしれない。

ソースコード

何か一つのコンパイラでコンパイルしてみる。
コンパイラそのものを深掘りするよりも、
そのコンパイラで、このコードが通るようにすることに専念する。
コンパイルエラーが出たら記録する。

Error一覧(C/C++, python, bash...) Error(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/48b6cbc8d68eae2c42b8

コードがプログラマの意図通りの動作をするかどうかを確認する。
validationともいう。

C言語規格

C言語規格には、FreestandingというPosixOSを使わない仕様と、
HostedというPosixOSを使う仕様がある。

Hostedの場合には、関数がC言語の関数かPosixの関数かを調べるとよい。
https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/

The C++ Standard Library: clang++とg++でコンパイルしてみた(まとめ):14件
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9bdfaa392443d13e5759

C++17 - The Complete Guide clang++とg++でコンパイルしてみた(まとめ):4件
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/c000f307e642990781e1

C++N3242, 2011, ISO/IEC 14882, C++ standard(1) Example code compile list
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/685b5c1a2c17c1bf1318

C++N4606 Working Draft 2016, ISO/IEC 14882, C++ standard(1) Example code compile list
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/df5d62c35bd6ed1c3d43/

C++N4741, 2018 Standard Working Draft on ISO/IEC 14882 sample code compile list
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3294c014044550896010

C++N4910:2022 Standard Working Draft on ISO/IEC 14882(0) sample code compile list
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fc957ddddd402004bb91

Autosar Guidelines C++14 example code compile list(1-169)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8ccbf6675c3494d57a76

コンパイラ

gccとClangと、Visual Studioの３つのコンパイラでコンパイルしてみるとよい。

３つのコンパイラでコンパイルできるコードは、Portabilityがあると言えるかもしれない。

gcc/g++(GNU) v.s. Clang/Clang++(LLVM) コンパイラ警告等比較、Error(13), C++(36)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9a82b958cc3aeef0403f

コンパイル用shell script C版(clangとgcc)とC++版(clang++とg++)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/74220c0577a512c2d7da

OS

posix
https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/

関数調査

C言語と、POSIXで検索する。

binary.c

LinerLoaderTech
https://www.cqpub.co.jp/interface/download/2005/02/linker/LinkerLoaderTech.zip

binary.c

#include <stdio.h>
extern char __start_bindata;
extern char __stop_bindata;
int main()
{
  char * p;
  printf("__start_bindata = 0x%08x\n", (int)(&__start_bindata));
  printf("__stop_bindata  = 0x%08x\n", (int)(&__stop_bindata));
  for (p = &__start_bindata; p < &__stop_bindata; p++)
    putchar(*p);
  exit (0);
}

main

see
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/2a7bf3050ee6ac662272

printf

see
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/2a7bf3050ee6ac662272

putchar

C N3219 7.23.7 Character input/output functions
7.23.7.8 The putchar function

putchar.c

#include <stdio.h> 
int putchar(int c);

exit

C N3219 7.24.4 Communication with the environment
7.24.4.4 The exit function

Synopsis
exit.c
#include <stdlib.h>
[[noreturn]] void exit(int status);
Description

The exit function causes normal program termination to occur. No functions registered by the at_quick_exit function are called. If a program calls the exit function more than once, or calls the quick_exit function in addition to the exit function, the behavior is undefined.
First, all functions registered by the atexit function are called, in the reverse order of their registra- tion,349) except that a function is called after any previously registered functions that had already been called at the time it was registered. If, during the call to any such function, a call to the longjmp function is made that would terminate the call to the registered function, the behavior is undefined.
Next, all open streams with unwritten buffered data are flushed, all open streams are closed, and all files created by the tmpfile function are removed.
Finally, control is returned to the host environment. If the value of status is zero or EXIT_SUCCESS, an implementation-defined form of the status successful termination is returned. If the value of status is EXIT_FAILURE, an implementation-defined form of the status unsuccessful termination is returned. Otherwise the status returned is implementation-defined.

Returns

The exit function cannot return to its caller.

exit関数は、呼び出した関数に戻らないcallout.
main関数はintを返すとしている。

exit at posix

NAME

exit - terminate a process

SYNOPSIS
#include <stdlib.h>
void exit(int status);
DESCRIPTION

[CX] [Option Start] The functionality described on this reference page is aligned with the ISO C standard. Any conflict between the requirements described here and the ISO C standard is unintentional. This volume of POSIX.1-2017 defers to the ISO C standard. [Option End]
The value of status may be 0, EXIT_SUCCESS, EXIT_FAILURE, [CX] [Option Start] or any other value, though only the least significant 8 bits (that is, status & 0377) shall be available from wait() and waitpid(); the full value shall be available from waitid() and in the siginfo_t passed to a signal handler for SIGCHLD. [Option End]
The exit() function shall first call all functions registered by atexit(), in the reverse order of their registration, except that a function is called after any previously registered functions that had already been called at the time it was registered. Each function is called as many times as it was registered. If, during the call to any such function, a call to the longjmp() function is made that would terminate the call to the registered function, the behavior is undefined.
If a function registered by a call to atexit() fails to return, the remaining registered functions shall not be called and the rest of the exit() processing shall not be completed. If exit() is called more than once, the behavior is undefined.
The exit() function shall then flush all open streams with unwritten buffered data and close all open streams. Finally, the process shall be terminated [CX] [Option Start] with the same consequences as described in Consequences of Process Termination. [Option End]

RETURN VALUE

The exit() function does not return.

ERRORS

No errors are defined.

POSIXにmainがみあたらない。
整合性をどうとるとよいと理解するのか未確認。

コミュニケーション

502: Bad Gateway
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binary.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(2) coding(90)

コミュニケーション関数

リンカ　ローダ

関数の調べ方

ソースコード

C言語規格

コンパイラ

OS

関数調査

binary.c

main

printf

putchar

exit

Synopsis

Description

Returns

exit at posix

NAME

SYNOPSIS

DESCRIPTION

RETURN VALUE

ERRORS

コミュニケーション

関連資料

自己記事一覧

文書履歴(document history)

最後までおよみいただきありがとう4ざいました。

Thank you very much for reading to the last sentence.

binary.c リンカ・ローダ実践開発テクニック 坂井弘亮(2) coding(90)

コミュニケーション関数

リンカ ローダ

関数の調べ方

ソースコード

C言語規格

コンパイラ

OS

関数調査

binary.c

main

printf

putchar

exit

Synopsis

Description

Returns

exit at posix

NAME

SYNOPSIS

DESCRIPTION

RETURN VALUE

ERRORS

コミュニケーション

関連資料

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最後までおよみいただきありがとう4ざいました。

Thank you very much for reading to the last sentence.

binary.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(2) coding(90)

リンカ　ローダ