पोर्टेबल निष्पादन योग्य फ़ाइलों के लिए विकसित मानक सी लाइब्रेरी कॉस्मोपॉलिटन 2.0 का विमोचन

कॉस्मोपॉलिटन 2.0 प्रोजेक्ट की रिलीज़ प्रकाशित की गई है, जिसमें मानक सी लाइब्रेरी और एक सार्वभौमिक निष्पादन योग्य फ़ाइल प्रारूप विकसित किया गया है जिसका उपयोग दुभाषियों और वर्चुअल मशीनों के उपयोग के बिना विभिन्न ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए प्रोग्राम वितरित करने के लिए किया जा सकता है। जीसीसी और क्लैंग में संकलित करके प्राप्त परिणाम को एक स्थिर रूप से लिंक की गई सार्वभौमिक निष्पादन योग्य फ़ाइल में संकलित किया जाता है जिसे किसी भी लिनक्स वितरण, मैकओएस, विंडोज, फ्रीबीएसडी, ओपनबीएसडी, नेटबीएसडी पर चलाया जा सकता है और यहां तक ​​कि BIOS से भी कॉल किया जा सकता है। प्रोजेक्ट कोड आईएससी लाइसेंस (एमआईटी/बीएसडी का सरलीकृत संस्करण) के तहत वितरित किया जाता है।

सार्वभौमिक निष्पादन योग्य फ़ाइलों को उत्पन्न करने के लिए कंटेनर एक फ़ाइल में विभिन्न ऑपरेटिंग सिस्टम (पीई, ईएलएफ, माचो, ओपनबीएसडी) के लिए विशिष्ट खंडों और हेडर के संयोजन पर आधारित है, जो यूनिक्स, विंडोज और मैकओएस में उपयोग किए जाने वाले कई अलग-अलग प्रारूपों को जोड़ता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि एक एकल निष्पादन योग्य फ़ाइल विंडोज़ और यूनिक्स सिस्टम पर चलती है, एक तरकीब यह है कि विंडोज़ पीई फ़ाइलों को शेल स्क्रिप्ट के रूप में एनकोड किया जाए, इस तथ्य का लाभ उठाते हुए कि थॉम्पसन शेल "#!" स्क्रिप्ट मार्कर का उपयोग नहीं करता है। ऐसे प्रोग्राम बनाने के लिए जिनमें कई फ़ाइलें शामिल हैं (सभी संसाधनों को एक फ़ाइल में जोड़ना), यह विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ज़िप संग्रह के रूप में एक निष्पादन योग्य फ़ाइल के निर्माण का समर्थन करता है। प्रस्तावित प्रारूप की योजना (उदाहरण hello.com एप्लिकेशन):

MZqFpD='BIOS BOOT SECTOR' exec 7 $(command -v $0) printf '\177ELF...LINKER-ENCODED-FREEBSD-HEADER' >&7 exec "$0" "$@" exec qemu-x86_64 "$0" "$ @" 1 वास्तविक मोड से बाहर निकलें... एल्फ सेगमेंट... ओपनबीएसडी नोट... माचो हेडर... कोड और डेटा... ज़िप निर्देशिका...

फ़ाइल की शुरुआत में, लेबल "MZqFpD" दर्शाया गया है, जिसे Windows PE प्रारूप हेडर के रूप में माना जाता है। यह क्रम निर्देश “pop %r10;” में भी डिकोड किया गया है। जेएनओ 0x4a ; jo 0x4a", और लाइन "\177ELF" निर्देश "jg 0x47" के लिए, जिनका उपयोग प्रवेश बिंदु पर अग्रेषित करने के लिए किया जाता है। यूनिक्स सिस्टम शेल कोड चलाता है जो निष्पादन योग्य कमांड का उपयोग करता है, निष्पादन योग्य कोड को एक अनाम पाइप के माध्यम से पास करता है। प्रस्तावित विधि की एक सीमा यूनिक्स जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम पर केवल उन शेल का उपयोग करके चलने की क्षमता है जो थॉम्पसन शेल संगतता मोड का समर्थन करते हैं।

Qemu-x86_64 कॉल अतिरिक्त पोर्टेबिलिटी प्रदान करता है और x86_64 आर्किटेक्चर के लिए संकलित कोड को गैर-x86 प्लेटफॉर्म, जैसे रास्पबेरी पाई बोर्ड और एआरएम प्रोसेसर से लैस ऐप्पल डिवाइस पर चलाने की अनुमति देता है। प्रोजेक्ट का उपयोग स्व-निहित एप्लिकेशन बनाने के लिए भी किया जा सकता है जो बिना किसी ऑपरेटिंग सिस्टम (नंगे धातु) के चलते हैं। ऐसे अनुप्रयोगों में, एक बूटलोडर निष्पादन योग्य फ़ाइल से जुड़ा होता है, और प्रोग्राम बूट करने योग्य ऑपरेटिंग सिस्टम के रूप में कार्य करता है।

परियोजना द्वारा विकसित मानक सी लाइब्रेरी libc 2024 फ़ंक्शंस प्रदान करती है (पहली रिलीज़ में लगभग 1400 फ़ंक्शंस थे)। प्रदर्शन के मामले में, कॉस्मोपॉलिटन ग्लिबैक जितनी तेजी से काम करता है और मसल और न्यूलिब से काफी आगे है, इस तथ्य के बावजूद कि कॉस्मोपॉलिटन कोड आकार में ग्लिबक से छोटा है और लगभग मसल और न्यूलिब से मेल खाता है। मेमसीपीई और स्ट्रलेन जैसे बार-बार कॉल किए जाने वाले कार्यों को अनुकूलित करने के लिए, "ट्रिकल-डाउन परफॉर्मेंस" तकनीक का अतिरिक्त उपयोग किया जाता है, जिसमें फ़ंक्शन को कॉल करने के लिए मैक्रो बाइंडिंग का उपयोग किया जाता है, जिसमें कंपाइलर को कोड निष्पादन में शामिल सीपीयू रजिस्टरों के बारे में सूचित किया जाता है। प्रक्रिया, जो केवल परिवर्तनशील रजिस्टरों को सहेजकर सीपीयू स्थिति को सहेजते समय संसाधनों को बचाने की अनुमति देती है।

नई रिलीज में बदलावों में से:

• ज़िप फ़ाइल के अंदर आंतरिक संसाधनों तक पहुँचने की योजना को बदल दिया गया है (फ़ाइलें खोलते समय, ज़िप:.. उपसर्ग का उपयोग करने के बजाय अब सामान्य /zip/... पथ का उपयोग किया जाता है)। इसी प्रकार, विंडोज़ में डिस्क तक पहुँचने के लिए, "C:/..." के बजाय "/c/..." जैसे पथों का उपयोग करना संभव है।
• एक नया एपीई (वास्तव में पोर्टेबल निष्पादन योग्य) लोडर प्रस्तावित किया गया है, जो सार्वभौमिक निष्पादन योग्य फ़ाइलों के प्रारूप को परिभाषित करता है। नया लोडर प्रोग्राम को मेमोरी में रखने के लिए एमएमएपी का उपयोग करता है और अब सामग्री को तुरंत नहीं बदलता है। यदि आवश्यक हो, तो सार्वभौमिक निष्पादन योग्य फ़ाइल को अलग-अलग प्लेटफ़ॉर्म से जुड़ी नियमित निष्पादन योग्य फ़ाइलों में परिवर्तित किया जा सकता है।
• लिनक्स प्लेटफ़ॉर्म पर, APE प्रोग्राम चलाने के लिए binfmt_misc कर्नेल मॉड्यूल का उपयोग करना संभव है। यह ध्यान दिया गया है कि binfmt_misc का उपयोग करना सबसे तेज़ लॉन्च विधि है।
• लिनक्स के लिए, ओपनबीएसडी परियोजना द्वारा विकसित प्रतिज्ञा() और अनावरण() सिस्टम कॉल की कार्यक्षमता का कार्यान्वयन प्रस्तावित किया गया है। C, C++, Python और Redbean में प्रोग्रामों में इन कॉलों का उपयोग करने के लिए एक एपीआई प्रदान की जाती है, साथ ही मनमानी प्रक्रियाओं को अलग करने के लिए एक प्रतिज्ञा.कॉम उपयोगिता भी प्रदान की जाती है।
• बिल्ड लैंडलॉक मेक यूटिलिटी का उपयोग करता है - जीएनयू मेक का एक संस्करण जिसमें अधिक कठोर निर्भरता जांच और प्रोग्राम को बाकी सिस्टम से अलग करने और कैशिंग दक्षता में सुधार करने के लिए लैंडलॉक सिस्टम कॉल का उपयोग किया जाता है। एक विकल्प के रूप में, नियमित जीएनयू मेक के साथ निर्माण करने की क्षमता बरकरार रखी गई है।
• मल्टीथ्रेडिंग के लिए फ़ंक्शंस लागू किए गए हैं - _स्पॉन() और _जॉइन(), जो विभिन्न ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए विशिष्ट एपीआई पर सार्वभौमिक बाइंडिंग हैं। POSIX थ्रेड्स समर्थन को लागू करने के लिए भी काम चल रहा है।
• प्रत्येक थ्रेड (टीएलएस, थ्रेड-लोकल स्टोरेज) के लिए अलग स्टोरेज का उपयोग करने के लिए _Thread_local कीवर्ड का उपयोग करना संभव है। डिफ़ॉल्ट रूप से, C रनटाइम मुख्य थ्रेड के लिए TLS को आरंभ करता है, जिसके कारण न्यूनतम निष्पादन योग्य आकार 12 से 16 KB तक बढ़ जाता है।
• stderr को सभी फ़ंक्शन कॉल और सिस्टम कॉल के बारे में जानकारी आउटपुट करने के लिए निष्पादन योग्य फ़ाइलों में "--ftrace" और "--strace" पैरामीटर के लिए समर्थन जोड़ा गया है।
• क्लोज़फ्रॉम() सिस्टम कॉल के लिए समर्थन जोड़ा गया, जो Linux 5.9+, FreeBSD 8+ और OpenBSD पर समर्थित है।
• लिनक्स प्लेटफ़ॉर्म पर, vDSO (वर्चुअल डायनामिक शेयर्ड ऑब्जेक्ट) तंत्र का उपयोग करके क्लॉक_गेटटाइम और गेटटाइमऑफ़डे कॉल का प्रदर्शन 10 गुना तक बढ़ा दिया गया है, जिससे सिस्टम कॉल हैंडलर को उपयोगकर्ता स्थान पर ले जाना और संदर्भ स्विच से बचना संभव हो जाता है।
• जटिल संख्याओं के साथ काम करने के लिए गणितीय कार्यों को मसल लाइब्रेरी से स्थानांतरित कर दिया गया है। कई गणितीय कार्यों का कार्य तेज हो गया है।
• नेटवर्क क्षमताओं को अक्षम करने के लिए nointernet() फ़ंक्शन प्रस्तावित किया गया है।
• स्ट्रिंग्स को कुशलतापूर्वक जोड़ने के लिए नए फ़ंक्शन जोड़े गए: परिशिष्ट, परिशिष्ट, परिशिष्ट, परिशिष्ट, परिशिष्ट, परिशिष्ट, कप्पेंफ, kvappendf और vappendf।
• उन्नत विशेषाधिकारों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए कार्यों के kprintf() परिवार का एक संरक्षित संस्करण जोड़ा गया।
• एसएसएल, एसएचए, कर्व25519 और आरएसए कार्यान्वयन के प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार हुआ।

स्रोत: opennet.ru