第十三號艦隊

Export WinMain from DLL

Posted on 2012-12-19 Edited on 2024-11-15

一直到今天才成功實驗出如何把WinMain放在DLL裡面，紀念一下。

首先，把WinMain放在DLL裡面。注意是WinMain而不是wWinMain，這邊也只有WinMain可以正常運作。

第二步，新增一個def檔，裡面加入

EXPORTS
WinMain

將WinMain輸出到Export Table，只有WinMain需要這樣做，用__declspec(dllexport)輸出的函數跟類別不受影響，且WinMain不能這方式輸出。視為特例。

第三步，直接讓Application連結DLL產生的Library即可。

Compile Linux Kernel

Posted on 2012-12-18 Edited on 2024-11-15

Linux 3.7 kernel出了，順便記憶編譯核心過程

到 The Linux Kernel Archives 抓取想要的核心版本，這裡我們拿3.7當範例，下載完並解開。

1 2	$ tar xjf linux-3.7.tar.bz2 $ cd linux-3.7

拿之前已經設定過的.config為基礎繼續修改

1 2	$ cp /boot/config-x.x.x .config $ make menuconfig

修改完之後就可以下 make 開始編譯

等到結束之後，就能下

1
2
3

$ make install
$ make modules_install
$ make headers_install

來安裝核心，模組，和對應的header files。

更新 System.map

1	$ depmod -eF -m /boot/System.map-3.7.0 3.7.0

Introduction to LLVM

Posted on 2012-12-18 Edited on 2024-11-15

What is LLVM?

LLVM的全名是Low Level Virtual Machine，和一般所知的Virtual Machine(VMWare, VirtualBox等)不同，他是一種編譯器架構。主要分成

前端： Source Code -> BitCode
後端： BitCode -> Native Code

由於BitCode的獨立性，可以很容易的跨平台。

而LLVM主要有以下幾個特性：

RISC Like的指令集
以SSA(Static Single-Assignment) 形式提供數目不設限的虛擬暫存器
以Load/store 指令存取型態定義的指標(Typed-Pointer)
基於SSA可明確資料在運作過程中的傳遞流程
提供跟語言無關的形態資訊
在exception的支援上提供 setjmp/longjmp實作的Exception機制,並提供 invoke指令可呼叫一個需要帶有Exception Handler的函式,與提供Unwind指令,能透過Stack Frame回推到上一個invoke指令位置.

如何使用LLVM

在這裡我們使用Clang來當FrontEnd，將C語言轉換成BitCode。

依舊從Hello World開始

接著我們編譯此檔案

1	$ clang -S -emit-llvm hello.c

此時目錄下生成了hello.s，觀看其內容

; ModuleID = 'hello.c'
target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-freebsd9.0"

@.str = private unnamed_addr constant [14 x i8] c"Hello World!\0A\00", align 1

define i32 @main() nounwind uwtable {
entry:
  %retval = alloca i32, align 4
  store i32 0, i32* %retval
  %call = call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([14 x i8]* @.str, i32 0, i32 0))
  ret i32 0
}

declare i32 @printf(i8*, ...)

注意，在這邊我們有加上 -emit-llvm的選項，表示我們要使用LLVM的對應組件，如果沒加這命令的話，其作用跟一般的Native Complier相同，如下。

1	$ clang -S hello.c

一樣產生hello.s，但是內容完全不同

        .file   "hello.c"
        .text
        .globl  main
        .align  16, 0x90
        .type   main,@function
main:                                   # @main
.Ltmp2:
        .cfi_startproc
# BB#0:                                 # %entry
        pushq   %rbp
.Ltmp3:
        .cfi_def_cfa_offset 16
.Ltmp4:
        .cfi_offset %rbp, -16
        movq    %rsp, %rbp
.Ltmp5:
        .cfi_def_cfa_register %rbp
        subq    $16, %rsp
        leaq    .L.str, %rdi
        movl    $0, -4(%rbp)
        movb    $0, %al
        callq   printf
        movl    $0, %ecx
        movl    %eax, -8(%rbp)          # 4-byte Spill
        movl    %ecx, %eax
        addq    $16, %rsp
        popq    %rbp
        ret
.Ltmp6:
        .size   main, .Ltmp6-main
.Ltmp7:
        .cfi_endproc
.Leh_func_end0:

        .type   .L.str,@object          # @.str
        .section        .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.L.str:
        .asciz   "Hello World!\n"
        .size   .L.str, 14


        .section        ".note.GNU-stack","",@progbits

如何產生 BitCode

1	$ clang -emit-llvm hello.c -c -o hello.bc

如何用 LLVM的JIT執行BitCode

1	$ lli hello.bc

如何看BitCode的Assembly Code

1	$ llvm-dis < hello.bc \| less

如何用BitCode產生 Native Assembly Code

1	$ llc hello.bc -o hello.s

如何用BitCode產生Native Machine Code

可以直接從BitCode下手，或是從上一步驟產生出來的Assembly Code下手

1 2	$ clang hello.bc -o hello_native $ clang hello.s -o hello_native

在Octopress中使用Latex

Posted on 2012-12-07 Edited on 2024-11-15

如果要在Octopress使用數學符號，首先先安裝 kramdown

1	gem install kramdown

接著修改_config.yml

將rdiscount改成kramdown

將以下這段代碼塞入 /source/_includes/custom/head.html

解決滑鼠右鍵按下會一片空白的問題

How to use ports on FreeBSD

Posted on 2012-12-07 Edited on 2024-11-15

ports是FreeBSD安裝軟體的主要途徑，在安裝FreeBSD的時候記得選取Port Collection。

Portsnap 是 FreeBSD 6.0之後所採用的更新Ports方案，以下是簡單介紹。

首次使用 Portsnap

首先使用 portsnap fetch 抓取Server中的Snapshot，接著使用 portsnap extract 解開存入/usr/ports中。兩個指令也可以合併一起使用 portsnap fetch extract 。

更新 Portsnap

跟上面一樣的方法，先 portsnap fetch 抓取Snapshot，接著 portsnap update 更新ports資料：也可以 portsnap fetch update 一起使用。

如何在 ports 裡面找尋軟體

在 /usr/ports下，打上 make search name=”xxx”*，就可以找到xxx有關的ports。

如何安裝軟體

在對應的 ports中，打上 make install 即可安裝， make clean 會將中間產物清除，同樣的可以使用 make install clean來完成上面兩件事。

如何移除已安裝的軟體

同樣進入對應的ports，打上 make deinstall

如何一次更新所有安裝過的軟體

先從ports當中安裝portmaster。更新port colecction，接著打 portmaster -ayD 全部更新，要對portmaster有更進一步了解，請參考底下網頁。

參考資料

1. Ports and Packages 常見問題

2. 系統 Ports 軟體升級工具： portmaster

Incomplete class types for C++

Posted on 2012-12-05 Edited on 2024-11-15

先從 C++ Standard看起

The C++ Standard allows, in 5.3.5/5, pointers to incomplete class types to be deleted with a delete-expression. When the class has a non-trivial destructor, or a class-specific operator delete, the behavior is undefined. Some compilers issue a warning when an incomplete type is deleted, but unfortunately, not all do, and programmers sometimes ignore or disable warnings.

當呼叫deleter時，僅會釋放pointer所佔據的空間，由於不知道他的Destructor有沒有其他的行為，因此不會呼叫其Destructor。

以下是一個範例

在各大編譯器下給出的錯誤訊息

Visual Studio

1	warning C4150: deletion of pointer to incomplete type 'Object'; no destructor called

GCC

deleter.cpp: In function 'void delete_object(Object*)':
deleter.cpp:4: warning: possible problem detected in invocation of delete operator:
deleter.cpp:2: warning: 'p' has incomplete type
deleter.h:1: warning: forward declaration of 'struct Object'
deleter.cpp:4: note: neither the destructor nor the class-specific operator delete will be called, even if they are declared when the class is defined.

clang

deleter.cpp:4:2: warning: deleting pointer to incomplete type 'Object' may cause
      undefined behaviour
        delete p; 
        ^      ~
./deleter.h:1:7: note: forward declaration of 'Object'
class Object;
      ^
1 warning generated.

解決方式也很簡單，在deleter.cpp中加入 #include “object.h” 即可。

或是參考 Check Delete Item

Introduction Valgrind

Posted on 2012-12-05 Edited on 2024-11-15

Valgrind是一套用來動態分析程式的框架，他提供一組程式，用來測試，最佳化，及幫助改善程式的方案，你也可以自行開發工具加入Valgrind框架裡面，幫助測試你的程式。

目前的Valgrind套件主要包含了

memcheck
Cachegrind
Callgrind
Helgrind
DRD
Massif
DHAT
SGcheck
BBV

我們以最常遇到的Memory Leak來介紹，編譯的時候記得加-g帶除錯參數

以下是Valgrind分析的結果

$:~/test$ valgrind --tool=memcheck  --leak-check=full ./main
==4886== Memcheck, a memory error detector
==4886== Copyright (C) 2002-2011, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==4886== Using Valgrind-3.7.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==4886== Command: ./main
==4886== 
==4886== 
==4886== HEAP SUMMARY:
==4886==     in use at exit: 10 bytes in 1 blocks
==4886==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 10 bytes allocated
==4886== 
==4886== 10 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
==4886==    at 0x4C2B6CD: malloc (in /usr/lib/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==4886==    by 0x400505: main (main.cpp:3)
==4886== 
==4886== LEAK SUMMARY:
==4886==    definitely lost: 10 bytes in 1 blocks
==4886==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==4886==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==4886==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
==4886==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==4886== 
==4886== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==4886== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 2 from 2)

由於我們有待除錯參數，所以我們可以發現Memory Leak發生在main.cpp的第三行。

Valgrind不只可以偵測一般的執行檔，連Static Library跟SharedObject都可以偵測，只要記得編譯時帶除錯參數。

C++ return secret

Posted on 2012-12-04 Edited on 2024-11-15

之前實驗出來的結果，做個筆記，以免日後忘記。

由於現在的C++編譯器都會做某種程度的最佳化，以GCC來當範本，加上-fno-elide-constructors 參數避免Copy elision。

以下是我們的程式碼。

而第一版的執行結果如下

Constructing! 1
Copy constructing! 2
Destructing.. 1
Copy constructing! 3
Destructing.. 2
before return
Destructing.. 3

從結果我們可以發現，get函數裡面的f，就是id為1的物件，而這個物件在函數結束之後就結束生命週期。而id為2的物件就是get回傳的暫時物件。當回傳時會複製f的內容，而生命週期在main中的foo f = get();之後也跟著消失，從這邊可以看到，我們產生了一個物件，複製了兩份物件，如果當物件體積大的時候，大量的複製/銷燬這種損失是巨大的。

接著介紹
Returning temporary object and binding to const reference
第二版的程式碼

來看執行結果

Constructing! 1
Copy constructing! 2
Destructing.. 1
before return
Destructing.. 2

看到少了一個Object生成，這是由於C++ Standards Temporary objects 中有這麼一段話。

A temporary bound to a reference member in a constructor’s ctor-initializer (12.6.2) persists until the constructor exits.

所以這個暫時物件的生命週期就跟main的生命週期一樣長，無需再複製一份。

Find text pattern in files on Linux

Posted on 2012-11-09 Edited on 2024-11-15

在Linux下尋找text pattern的方法。
方法一：使用 find 跟 xargs 共同使用

find dir/ | xargs grep str

這方法會搜尋底下的子目錄

find file | xargs grep str

搜尋檔案裡面是否出現text pattern

方法二：直接使用grep

grep [-r] str dir/*

搜尋目錄下的所有檔案，-r表示是否蓮子目錄一起搜尋

grep str file

搜尋檔案裡面是否出現text pattern

JNI Tutorial

Posted on 2012-11-08 Edited on 2024-11-15

記錄一下JNI的建立跟使用方法，在Linux底下驗證成功。
以下是一個簡單的範例

裡面做的事情很簡單，載入Shared Object，呼叫 Native Code。

第一步：接著編譯 Java Code 產生 class 檔

1	$ javac HelloWorld.java

第二步：產生 HelloWorld.h Header File

1	$ javah -jni HelloWorld.

產生出來的 Header File長這個樣子

第三步：撰寫對應的Native Code
做的事情也很簡單，就是印出Hello World而已

第四步：產生 Shared Object

1	$ gcc -I"/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/include" -fPIC -shared -o libHelloWorld.so HelloWorld.c

此時libHelloWorld.so會跟HelloWorld.class在同一個目錄中
第五步：執行，將LibraryPath指向當前目錄

java -Djava.library.path=pwd HelloWorld

可以看到正確的結果。

之前是介紹如何從 Java 呼叫 C++ 的 Native Code，現在要說的是如何從C++建立 Java Virtual Machine，進而執行 Java Code。

第一步: 寫好Java Code且編譯
這裡準備的 Java Code

編譯它

1	$ javac HelloWorld.java

第二步：撰寫C++的程式碼且編譯

編譯它

1	$ g++ -I"/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/include" -L"/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/jre/lib/amd64/server" Hello.cpp -ljvm -o Hello

第三歩: 設定 LD_LIBRARY_PATH

1	$ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/jre/lib/amd64/server

第四歩：執行程式

$ ./Hello