PB173 - Binární programování Linux
I. GIT a binární programování
Jiri Slabý
ITI, Fakulta informatiky
17. 9. 2013
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013 1/17
Část I
Úvodní informace
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013      2/ 17
Úvodní informace
• Semestr = 13 týdnů (22. 10. konference)
• Cvičící
o Vývoj jádra od r. 2005 (NetBSD, Linux) o Student Fl
o Cíle cvičení
• Nastínit trochu jiný model programování
• Prohloubit znalosti vnitřností OS a vrstvy pod jazykem
• Ukončení: k
• Splnění všech domácích úkolů
• 10 bodů na úkol, alespoň | z celkového počtu
• Vše potřebné ve studijních materiálech v ISu
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013      3/ 17
Bodování úkolů
Na začátku: 10 bodů za každý příklad
• -3 body za každý týden prodlení (termín je vždy do dalšího cvičení)
• -2 body za každé vrácení v případě nějaké nefunkčnosti
• -2 body za závažný problém (ve slidech značené POZOR) a -1 bod za kód neodpovídající stylu
• -1 bod za ostatní drobnosti
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013      4/ 17
S čím budeme pracovat?
HW
a Stroje satyr01-10
• CentOS 6.x
• Login/heslo: vyvoj/vyvoj
• Nemají viditelnou IP
J. Slabý (ITI, Fl)
S čím budeme pracovat?
sw
a GIT
• Úvod do GITu dnes
• Podrobněji: http://book.git-scm.com/
a Zdroje jádra
• GIT: http://git.kernel.org
• LXR:http://lxr.linux.no/
a Zdroje glibc
• GIT http://repo.or.cz/w/glibc.git
• LXR: http://koala.cs.pub.ro/lxr/glibc/
a AntLR, Binutils, Coreutils, Elfutils, ...
J. Slabý (ITI, Fl) PB173/07 17.9.2013     6/ 17
Část II
GIT
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013      7/ 17
Úkol
Práce s GITem I.
O Vytvořte si účet (pokud nemáte) na github.com O Proveďte fork
• https://github.com/j irislaby/pbl73-bin
0 Stáhněte si fork
• git cloně git://github.com/<jmeno>/pbl73-bin.git
O Prozkoumejte strukturu
• Příklady ze cvičení
• Adresář pro domácí úkoly
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013      8/ 17
Záplatování
Výstup GITu = patch (záplata)
Záplaty v linuxovém jádře O Poslat patch
O Poslat „pull request" a vystavit celý GIT strom
Stejným způsobem odevzdávání domácích úkolů Ale ne přes github!
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013      9/ 17
Úkol
Práce s GITem II.
O Změňte cokoliv v souboru sandbox/hello O Zkontrolujte změny (git dif f —color)
O git commit -a (správný log: shrnutí na řádek, volný řádek, zdůvodnění; vzor na git.kernel. org)
• Git může chtít nastavit jméno a e-mail (instrukce jsou na stdout) O Smažte sandbox/hello (git rm) O git commit -a
0 Zkontrolujte log, zda obsahuje 2 změny (git log —color)
O Podívejte se na poslední 2 změny (git show —color head, resp. head~i)
0 Vyzkoušejte git format-patch -2
O Proveďte push (git push)
© Vygenerujte pull request (git request-pull)
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013 10/17
Část III
Binární programování
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013 11/17
Jen jádro a my
• Žádné libc (printf, strien, mailoc,...), ani ostatní (pthread)
* Jen rozhraní jádra a překladač
• Naučíme se rozhraní používat
• Nastíníme tvorbu překladače
• Uvedeme si souborové formáty a budeme s nimi pracovat » Probereme si malé základy assembleru
• ...
J. Slabý (ITI, Fl) PB173/07 17.9.2013       12/ 17
GCC
• Pro preklad C i assembleru
a C budeme psát ve stylu jádra (CodingStyle)
• Kontrola: scripts/checkpatch.pl (není 100%)
• Důležité volby
• -E-jen preprocesor
• -s - generování assembleru
» -c - generování objektových souborů
• -x - definuje jazyk SOUboru (-x c souborl -x assembler soubor2)
• -o - optimalizace (-00, -02, ...)
• info/pinfo
• Dokumentace: Using the GNU Compiler Collection
J. Slaby (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013 13/17
Úkol
Volání gcc
O Pomocí roury přeložte main, který něco vypíše, do objektu
O echo -e 5#include <stdio.h>\n int main(){ puts("Hello"); return 0; }'   | ...
O Spusttě všechny tři fáze (-e, -s a -c) jako samostatné příkazy propojené rourami
O Pozorujte -e a -s výstupy
O Zapněte optimalizace -02 a pozorujte znovu
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013 14/17
OBJDUMP/OBJCOPY
• Slouží k práci s objekty
• objdump vypisuje informace
• -D disassembler
• -h výpis sekcí souboru
• -b formát vstupu
• -m stroj vstupu
• objcopy transformuje
• -i formát vstupu
• -0 formát výstupu
• Společný důležitý argument
• -j specifikace sekce
J. Slabý (ITI, Fl)
Úkol
Práce s objekty
O Vypište si informace o vašem objektu z předchozího příkladu pomocí objdump
• Za použití -h
O Extrahujte .text sekci pomocí ob j copy
• Z předchozího výpisu zjistěte, která má nenulovou velikost
• Vložte ji do souboru v binární podobě
• Tj. použijete -j  .sekce a -0 binary
Q Disassemblujte tento binární výstup pomocí objdump
• Musíte specifikovat formát (-b binary) a Stroj (-m i386:x86-64)
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013 16/17
Úkol
Práce s objekty II.
O Prozkoumejte adresář 01 z pb173 git repozitáře
Q Je tam soubor x.bin podobně vytvořený jako váš (ve formátu
i386:x86-64)
O Je v něm funkce
• Akceptuje dva int parametry a vrací int
• Je „const" - tj. kromě parametrů nebere v úvahu nic
O Zavolejte ji
0 Zjistěte, co dělá
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/07
17.9.2013 17/17