システムコール

システムコール
とみたまさひろ
2011-03-19

システムコール Powered by Rabbit 0.9.2

自己紹介
✓ とみたまさひろ
✓ プログラマー
✓ mailto:tommy@tmtm.org
✓ http://d.hatena.ne.jp/tmtms
✓ http://twitter.com/tmtms
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自己紹介

✓ 日本Rubyの会
✓ 日本MySQLユーザ会
✓ 長野ソフトウェア技術者グループ

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自己紹介

こんな本書きました

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NSEG

✓ #1 Rubyの黒魔術
✓ #3 はじめてのRuby拡張ライブラ
リ
✓ #6 Ruby紹介
✓ #11 RSpecとCucumber
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今回は初
非Ruby
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システム
コール 6/34

カーネルの機
能を直接使う
ためのインタ
フェース
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Powered by Rabbit 0.9.2

スクリプト言語
やVMやブラウ
ザ上の言語か
らは使えない 8/34

C的には普通の関数

int fd = open("/etc/passwd", O_RDONLY);

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これはライブラリ関数

FILE *fp = fopen("/etc/passwd", "r");

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man のセクション

✓ 2 - システムコール
✓ 3 - ライブラリ関数

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違い
✓ システムコール
✓ カーネルの機能を直接使う
(open, read, ...)

✓ ライブラリ関数
✓ カーネルの機能を使わない
(sqrt, sprintf, ...)
✓ 間接的にカーネルの機能を使う
(fopen, printf,...)
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違い

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違い

例: コマンドを実行
✓ system(3)
✓ fork(2), exec(2), wait(2)

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カーネルの機能
✓ ファイル操作
✓ プロセス処理
✓ ネットワーク
✓ デバイスアクセス
✓ 端末制御
✓ etc...
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ファイル操作
✓ open, read, write, close
✓ stat, pipe
✓ chmod, chown
✓ link, symlink, unlink
✓ rename, mkdir, rmdir
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プロセス処理
✓ fork
✓ exec
✓ wait
✓ kill
✓ exit
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ネットワーク

✓ socket
✓ bind, listen, accept
✓ connect
✓ shutdown

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その他

✓ chdir
✓ getuid, setuid
✓ getpid, getppid
✓ その他、 man syscalls 見て

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strace

✓ システムコールのトレース
✓ コマンドの処理を追う
✓ プロセスの状態を見る

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strace ls

% strace ls
execve("/bin/ls", ["ls"], [/* 41 vars */]) = 0
...
open(".", O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_LARGEFILE|O_DIRECTORY|O_CLOEXEC) = 3
...
getdents64(3, /* 8 entries */, 32768) = 264
getdents64(3, /* 0 entries */, 32768) = 0
close(3) = 0
...
write(1, "MyBooks.jpg SystemCall.rd Syst"..., 62) = 62
...

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strace cp

% strace cp a b
execve("/bin/cp", ["cp", "a", "b"], [/* 41 vars */]) = 0
...
stat64("b", 0xbfd726c0) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat64("a", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=96324, ...}) = 0
stat64("b", 0xbfd724e0) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("a", O_RDONLY|O_LARGEFILE) = 3
fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=96324, ...}) = 0
open("b", O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL|O_LARGEFILE, 0644) = 4
fstat64(4, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=0, ...}) = 0
read(3, "177ELF11100000000020"..., 32768) = 32768
write(4, "177ELF11100000000020"..., 32768) = 32768
read(3, "610000020337023075l361"..., 32768) = 32768
write(4, "610000020337023075l361"..., 32768) = 32768
read(3, "00021124$350215303773771"..., 32768) = 30788
write(4, "00021124$350215303773771"..., 30788) = 30788
read(3, "", 32768) = 0
close(4) = 0
close(3) = 0

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第一部まとめ
✓ 今回はRubyじゃない
✓ システムコールで低レベルの制御
が可能
✓ strace でプログラムの処理を調
べられる
✓ スクリプト言語やVMばっかりじゃ
なくて、Cからシステムコール使う
のも楽しいよ 23/34

mmap
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ファイルを
メモリに
マッピング
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Powered by Rabbit 0.9.2

read
通常は open して少しずつ read

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mmap
ファイル全体(または一部)をメモリにマップ

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mmap

✓ 速い
✓ メモリを食わない
✓ 大きなファイルで有用

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スクリプト言語からは使いにく
い

✓ メモリを直接さわれない
✓ 文字列として扱う時はコピーが必
要

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MmapScanner
✓ Ruby の拡張ライブラリ
✓ StringScanner の mmap 版
✓ mmap 領域から正規表現で取り
出す
✓ 取り出したものも
MmapScanner
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MmapScanner
部分的に取り出しても同じメモリを
共有

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MmapScanner

f = File.open("filename")
m = MmapScanner.new(f)
word = m.scan(/[a-z0-9_]+/i)
word # => MmapScanner
word.to_s # => String

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課題

✓ 速くない
✓ ASCII-8BIT only
✓ 明に munmap できない
✓ 徐々に改善予定

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第二部まとめ

✓ MmapScanner 作ってみた
✓ やっぱりRubyか

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