Differenze tra le versioni di "Creare una "Libreria condivisa" (Shared Library) .so"

Versione delle 12:47, 28 mag 2012

Introduzione

In Gambas possono essere richiamate con la funzione Extern le cosiddette "Librerie condivise" (Shared Library) con estensione finale .so . Esse sono librerie esterne a Gambas, scritte in C o C++, che offrono potenzialità, funzionalità e risorse non disponibili eventualmente al momento con Gambas.

Le Librerie condivise sono delle librerie che vengono caricate dai programmi al loro avvio.

E' possibile creare da sé una Liberia condivisa .so ed utilizzarla con uno o più dei nostri programmi dei Gambas, richiamandola, come sappiamo, con la funzione "Extern". Per realizzare una Liberia condivisa .so sarà necessario avere dimistichezza ed adeguata conoscenza con il linguaggio C o con il C++.

Elementi distintivi delle Librerie condivise

Riguardo alle Librerie condivise si distinguono tre tipi di nomi.

Il pprimo tipo di nome è chiamato "soname", costituito in ordine da:

• il prefisso lib;
• il nome della libreria;
• l'estensione .so;
• un punto ed il numero della versione.

Il secondo tipo di nome è chiamato nome reale, il quale non è altro che il file vero e proprio contenente il codice della libreria. Il nome reale della Liberia è costituito a sua volta in ordine da:

• il prefisso lib;
• il nome della libreria;
• l'estensione .so;
• un punto ed un numero, poi un punto ed un numero del rilascio.

Esempio: libnomequalsiasi.so.0.0

Vi è, infine, il nome che il compilatore usa, quando viene richiamata ed utilizzata una Liberia condivisa. Tale nome non è altro il soname privo di qualsiasi numero di versione. Questo file è semplicemente un collegamento simbolico al soname più recente della Libreria.
Se, dunque, per esempio il soname della Liberia condivisa è /usr/lib/libnomequalsiasi.so.1 , il file con il nome del collegamento simbolico a tale soname sarà: /usr/lib/libnomequalsiasi.so .

Pertanto riassumendo in ipotesi avremo:

• soname: libnomequalsiasi.so.1
• nome reale: libnomequalsiasi.so.1.0
• nome del collegamento simbolico: libnomequalsiasi.so

Dove salvare le Librerie condivise .so

Gli standard GNU raccomandano di insatallare tutte le Librerie nella directory: /usr/local/lib. Invece il Filesystem Hierarchy Standard (FHS) suggerisce di porre la maggior parte delle Librerie nella directory: /usr/lib, e solo quelle che non appartengono al sistema andrebbero salvate nella directory: /usr/local/lib.

Ad ogni modo, la Liberia condivisa .so, da noi creata ed utilizzata dal nostro programma Gambas, potrà essere salvata in una qualsiasi directory, e da lì richiamata dal nostro programma.

Realizzazione pratica di una Libreria condivisa .so

La creazione di una Libreria condivisa .so è semplice. Essa si articola sostanzialmente in quattro fasi, che vedremo nello specifico di seguito.

1^a fase La prima fase prevede la creazione in C o C++ dei due file che contengono il codice della/le funzione/i che sarà/nno utilizzata/e dal nostro programma Gambas. Il primo file sarà un normale file, che qui a mo' di esempio chiameremo primo.c, ed il secondo file sarà l'header del file precedente, e che chiameremo: primo.h .

Poniamo come esempio che il file primo.c sia semplicemente il seguente:

int fun(int a)
{
  return (a * 2);
}

ossia una funzione che riceve (da nostro programma Gambas chiamante) un intero, lo moltiplica per 2 e lo restiuisce alla funzione principale chiamante (cioè alla funzione della nostro programma Gambas).

Il relativo file header primo.h sarà dunque questo:

int fun(int);

2^a fase La seconda fase prevede la creazione del (o dei) file oggetto che sarà inserito nella Libreria.

Ponendosi nella directory che contiene i due file primo.c e primo.h, si userà nel terminale la seguente linea di istruzioni:

gcc -fPIC -Wall -g -c primo.c

dalla quale si otterrà il file: primo.o .

3^a fase La terza fase prevede la creazione vera e propria della Libreria condivisa .so . La linea di istruzione nel terminale prevede, tra l'altro, l'indicazione del soname, del nome-reale e del file oggetto creato nella 2^a fase:

gcc -g -shared -Wl,-soname,libprimo.so.0 -o libprimo.so.0.0 primo.o -lc

dalla quale si otterrà il file della nostra Libreria condivisa: libprimo.so.0.0 (ossia il "nome-reale" della Libreria).

Bisogna avere attenzione a non porre alcuno spazio fra i parametri -Wl,-soname,libprimo.so.0 della precedente riga di comando.

4^a fase A questo punto si potrà, volendo, copiare/spostare il file della Libreria da noi appena creata in un'altra directory, dopo di che creeremo il file del nome di collegamento simbolico lanciando sempre da terminale la seguente riga di comando:

sudo ln -sf libprimo.so.0.0 libprimo.so

dalla quale si otterrà il file: libprimo.so

Prova della Libreria condivisa creata nell'esempio

Proviamo, quindi, la nostra Libreria libprimo.so.0.0, da noi appena creata, dichiarandola ed utilizzando la funzione, in essa contenuta, nel nostro applicativo Gambas. Alleghiamo al nostro applicativo Gambas il file della Libreria libprimo.so.0.0 e quello del relativo collegamento simbolico libprimo.so, inserendoli nella cartella "Dati". Poi scriveremo il codice del nostro programma come segue, facendo in modo, per non installare permanentemente quei due file nel nostro sistema operativo, che sia il nostro programma a porre i file all'interno della directory /tmp:

' Dichiariamo la nostra Libreria da usare,
' specificando in questo caso anche il percorso /tmp ove l'abbiamo copiata:
Library "/tmp/libprimo"


Public Sub Form_Open()

' Se non sono già stati copiati da un precedente avvio del programma,
' copiamo i due file relativi alla nostra Libreria nella directory /tmp:
 If Not Exist("/tmp/libprimo.so.0.0") And Not Exist("/tmp/libprimo.so") Then
   Copy "libprimo.so" To "/tmp/libprimo.so"
   Copy "libprimo.so.0.0" To "/tmp/libprimo.so.0.0"
 Endif

End


' Dichiariamo la funzione esterna specifica, contenuta nella "Libreria condivisa" da noi creata:
Private Extern fun(a As Integer) As Integer

Public Sub Button1_Click()

Dim a As Integer

' Passiamo alla funzione esterna della nostra Libreria il valore intero: 64.
' Essa ci restiuirà il risultato della sua operazione (moltiplicazione del valore passato per 2):
 a = fun(64)

 Print a

End

In console avremo coerentemente: 128

Inserire nella "Libreria condivisa" anche codice Assembly

Oltre al codice in linguaggio C/C++ è possibile inserire parti in Assembly, magari per ottenere prestazioni ancor più veloci.

Si è riscontrato nei sistemi a 64-bit che durante la compilazione, qualora nel codice vi siano una o più variabili, viene restituito il seguente avviso di errore:

relocation R_X86_64_32S against `.bss' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC

Ciò avviene, ad esempio, nel tentativo di compilazione di un codice di questo tipo:

libprova.c file:

static unsigned int cbr asm("rbxregistro");
int prova(int numero) {
 numero++;
 cbr=numero;
 asm("mov rbxregistro,%ax");
}

Il problema è nel trasferimento del valore contenuto nella variabile rbxregistro alla riga appunto in Assembly:

asm ("mov rbxregistro, ax%");

e sembra essere legato alle differenze nel codice pic tra i386 e amd64.
Per risolvere il problema è necessario utilizzare uno spostamento relativo di indirizzo; altrimenti si finisce con il codice dipendente di posizione che non funziona per le librerie condivise.
Cosicché, data ad esempio la variabile "rbxregistro" in questa riga:

static unsigned int cbr asm("rbxregistro");

per richiamarla bisogna usare l'address-relative, come:

asm("mov rbxregistro(%rip),%ax");

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