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constructor.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(5) coding(93)

Last updated at 2024-07-07Posted at 2024-07-07

　アプリケーション開発に注力するには

アプリケーション開発に注力するには、下回りが揃っていることが大事。
どんな土台(platform)にもっていっても動かないと意味がない。

Posix系のC言語でいうHosted環境OSは、アプリケーション開発に注力するためのOS。
C言語でいうFreestanding環境は、アプリケーション開発に注力するというよりは、
CPUのハードウェアの能力を最大限に利用するためのプログラムを書いたり、
CPUの能力を最大限に利用するためのFreestanding環境上のOSを記述することができる。

Freestanding環境のOSには、OSEK/VDX OS、それを拡張したAUTOSAR Classic Platform OSがある。
後者は、OSの知識がなくてもアプリケーション開発をできるようにすることと、
Runnable関数をほぼ自動的にTaskに割り当てることにより、タスクの機能をよく知らなくても、
アプリを希望の優先順位で実行できるような仕組みを用意している。

AUTOSAR Classic Platform OSは、半導体会社がCoreメンバになっていない。
当初参加していた半導体会社の仕様のばらつきを反映して、
リンカスクリプト、ローダスクリプトに依存するよりは、
memmap.hの配置によって解決する方法をとっている。

<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

各社のリンカ、ローダを1、libralian、locator、boot loaderなどの機能を調べうる絵で、
リンカ・ローダ実践開発テクニック
は、手がかりをつかめるかもしれない。

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。

content
https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/38/38071.html

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

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

constructor.c

#include <stdio.h>

void __attribute__((constructor)) init()
{
  printf("init()\n");
}

void __attribute__((destructor)) fini()
{
  printf("fini()\n");
}

int main()
{
  printf("main()\n");
  exit (0);
}

stdio.h をincludeしていることから、Hoosted環境を利用していることが想定できる。
main()と出力して改行して終わる。init(), fini()を出力するかどうかは、言語のImplementation定義か、利用するOSの定義に依存するかもしれない。

main()

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

C N3219 4. Conformance
The two forms of conforming implementation are hosted and freestanding. A conforming hosted implementation shall accept any strictly conforming program. A conforming freestanding implementation shall accept any strictly conforming program in which the use of the features specified in the library clause (Clause 7) is confined to the contents of the standard headers <float.h>, <iso646.h>, <limits.h>, <stdalign.h>, <stdarg.h>, <stdbit.h>, <stdbool.h>, <stddef.h>, <stdint.h>, and <stdnoreturn.h>. Additionally, a conforming freestanding implementation shall accept any strictly conforming program where:
— the features specified in the header are used, except the following functions: strcoll, strdup, strerror, strndup, strtok, strxfrm; and/or,
— the selected function memalignment from <stdlib.h> is used.
A conforming implementation may have extensions (including additional library functions), provided they do not alter the behavior of any strictly conforming program.1)
The strictly conforming programs that shall be accepted by a conforming freestanding implementa- tion that defines _STDC_IEC_60559_BFP_ or _STDC_IEC_60559_DFP_ may also use features in the contents of the standard headers <fenv.h>, <math.h>, and the strto* floating-point numeric conversion functions (7.24.1) of the standard header <stdlib.h>, provided the program does not set the state of the FENV_ACCESS pragma to "on".
All identifiers that are reserved when <stdlib.h> is included in a hosted implementation are reserved when it is included in a freestanding implementation.
A conforming program is one that is acceptable to a conforming implementation.2)
An implementation shall be accompanied by a document that defines all implementation-defined and locale-specific characteristics and all extensions.
1)This implies that a conforming implementation reserves no identifiers other than those explicitly reserved in this document.
2)Strictly conforming programs are intended to be maximally portable among conforming implementations. Conforming programs can depend upon nonportable features of a conforming implementation.

5.1.2 Execution environments
5.1.2.1 General
1 Two execution environments are defined: freestanding and hosted. In both cases, program startup occurs when a designated C function is called by the execution environment. All objects with static storage duration shall be initialized (set to their initial values) before program startup. The manner and timing of such initialization are otherwise unspecified. Program termination returns control to the execution environment.
Forward references: storage durations of objects (6.2.4), initialization (6.7.11). 5.1.2.2 Freestanding environment
1 In a freestanding environment (in which C program execution may take place without any ben- efit of an operating system), the name and type of the function called at program startup are implementation-defined. Any library facilities available to a freestanding program, other than the minimal set required by Clause 4, are implementation-defined.
2 The effect of program termination in a freestanding environment is implementation-defined.

main(), stdio, printf()があるからHostedであるとは限らない。

初級実装セミナー教材
https://www.toppers.jp/edu-download.html#edu-begin-download

Freestading Implementation では、startup関数はimplementation definitionである。
mainという名前を定義してもよい。

C言語標準ライブラリのstdio.h, printf関数を定義してもよい。
Full SupportでないことをImplementationとしてDefinitionがあればよい。

attribute

C N36.7.13 Attributes
6.7.13.1 Introduction
In all aspects of the language, a standard attribute specified by this document as an identifier attr and an identifier of the form _attr_ shall behave the same when used as an attribute token, except for the spelling.172)
172)Thus, the attributes [[nodiscard]] and [[_nodiscard_]] can be freely interchanged. Implementations are encour- aged to behave similarly for attribute tokens (including attribute prefixed tokens) they provide.

_attribute_

What does the attribute((force)) do?
https://stackoverflow.com/questions/53120610/what-does-the-attribute-force-do

[C/C++][GCC] attribute((constructor))でmainの前後で処理を実行
https://qiita.com/koara-local/items/c6929054772471bb7d88

5.32 Specifying Attributes of Types
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.1.2/gcc/Type-Attributes.html

Specifying Attributes of Types
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/extensions-to-the-c-language-family/specifying-attributes-of-types.html

Unixwiz.net - Software Consulting Central Using GNU C attribute
http://www.unixwiz.net/techtips/gnu-c-attributes.html

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引用中の＜と_　coding(94)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/707fe7b441bb470d8222

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constructor.c リンカ・ローダ実践開発テクニック坂井弘亮(5) coding(93)

アプリケーション開発に注力するには

リンカ・ローダ

constructor.c

main()

attribute

_attribute_

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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.

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