Издање стандардне Ц библиотеке Цосмополитан 2.0, развијене за преносиве извршне датотеке

Објављено је издање пројекта Цосмополитан 2.0 којим се развија стандардна библиотека Ц и универзални формат извршне датотеке који се може користити за дистрибуцију програма за различите оперативне системе без употребе тумача и виртуелних машина. Резултат добијен компајлирањем у ГЦЦ-у и Цланг-у се компајлира у статички повезану универзалну извршну датотеку која се може покренути на било којој дистрибуцији Линука, мацОС-у, Виндовс-у, ФрееБСД-у, ОпенБСД-у, НетБСД-у, па чак и позвати из БИОС-а. Код пројекта се дистрибуира под ИСЦ лиценцом (поједностављена верзија МИТ/БСД).

Контејнер за генерисање универзалних извршних датотека заснива се на комбиновању сегмената и заглавља специфичних за различите оперативне системе (ПЕ, ЕЛФ, МАЦХО, ОПЕНБСД) у једној датотеци, комбинујући неколико различитих формата који се користе у Уник-у, Виндовс-у и мацОС-у. Да би се осигурало да једна извршна датотека ради на Виндовс и Уник системима, трик је да се Виндовс ПЕ датотеке кодирају као схелл скрипте, користећи предност чињенице да Тхомпсон Схелл не користи маркер скрипте „#!“. За креирање програма који укључују неколико датотека (повезујући све ресурсе у једну датотеку), подржава формирање извршне датотеке у облику посебно дизајниране ЗИП архиве. Шема предложеног формата (пример апликације хелло.цом):

МЗкФпД='БИОС БООТ СЕЦТОР' екец 7 $(цомманд -в $0) принтф '\177ЕЛФ...ЛИНКЕР-ЕНЦОДЕД-ФРЕЕБСД-ХЕАДЕР' >&7 екец "$0" "$@" екец кему-к86_64 "$0" "$ @" изађи из 1. РЕАЛ МОДЕ… ЕЛФ СЕГМЕНТИ… ОПЕНБСД НАПОМЕНА… МАЦХО ХЕАДЕРС… КОД И ПОДАЦИ… ЗИП ДИРЕКТОРИЈ…

На почетку датотеке је означена ознака „МЗкФпД“, која се доживљава као заглавље Виндовс ПЕ формата. Ова секвенца је такође декодирана у инструкцији „поп %р10; јно 0к4а ; јо 0к4а", и ред "\177ЕЛФ" до инструкције "јг 0к47", који се користе за прослеђивање до тачке улаза. Уник системи покрећу схелл код који користи команду екец, пропуштајући извршни код кроз неименовани канал. Ограничење предложеног метода је могућност покретања на оперативним системима сличним Уник-у само користећи љуске које подржавају режим компатибилности Тхомпсон Схелл-а.

Позив кему-к86_64 пружа додатну преносивост и омогућава да код компајлиран за архитектуру к86_64 ради на платформама које нису к86, као што су Распберри Пи плоче и Аппле уређаји опремљени АРМ процесорима. Пројекат се такође може користити за креирање самосталних апликација које раде без оперативног система (голи метал). У таквим апликацијама, покретач је прикачен уз извршну датотеку, а програм делује као оперативни систем за покретање.

Стандардна Ц библиотека либц коју је развио пројекат нуди 2024 функције (у првом издању било је око 1400 функција). У погледу перформанси, Цосмополитан ради једнако брзо као глибц и приметно је испред Мусла и Невлиба, упркос чињеници да је Цосмополитан по величини кода за ред величине мањи од глибц-а и приближно одговара Мусл и Невлиб. Да би се оптимизовале функције које се често позивају као што су мемцпи и стрлен, додатно се користи техника „трикле-довн перформанце“, у којој се користи макро повезивање за позивање функције, у којој је компајлер обавештен о регистрима процесора укљученим у извршавање кода процес, који омогућава уштеду ресурса приликом чувања стања ЦПУ-а чувањем само променљивих регистара.

Међу променама у новом издању:

• Шема за приступ интерним ресурсима унутар зип датотеке је промењена (при отварању датотека сада се користе уобичајене /зип/... путање уместо префикса зип:..). Слично томе, да бисте приступили дисковима у Виндовс-у, могуће је користити путање попут „/ц/...“ уместо „Ц:/...“.
• Предложен је нови АПЕ (Ацтуалли Портабле Екецутабле) учитавач, који дефинише формат универзалних извршних датотека. Нови учитавач користи ммап за постављање програма у меморију и више не мења садржај у ходу. Ако је потребно, универзална извршна датотека се може конвертовати у обичне извршне датотеке везане за појединачне платформе.
• На Линук платформи, могуће је користити модул кернела бинфмт_мисц за покретање АПЕ програма. Примећено је да је коришћење бинфмт_мисц најбржи метод покретања.
• За Линук је предложена имплементација функционалности системских позива пледге() и унвеил() коју је развио ОпенБСД пројекат. Обезбеђен је АПИ за коришћење ових позива у програмима у Ц, Ц++, Питхон и Редбеан, као и услужни програм пледге.цом за изоловање произвољних процеса.
• Изградња користи услужни програм Ландлоцк Маке – издање ГНУ Маке са строжим проверавањем зависности и коришћењем Ландлоцк системског позива да изолује програм од остатка система и побољша ефикасност кеширања. Као опција, задржава се могућност изградње са регуларним ГНУ Маке-ом.
• Имплементиране су функције за мултитхреадинг - _спавн() и _јоин(), које су универзална везивања преко АПИ-ја специфичних за различите оперативне системе. Такође се ради на имплементацији подршке за ПОСИКС Тхреадс.
• Могуће је користити кључну реч _Тхреад_лоцал да бисте користили одвојено складиште за сваку нит (ТЛС, Тхреад-Лоцал Стораге). Подразумевано, Ц рунтиме иницијализује ТЛС за главну нит, што је довело до повећања минималне извршне величине са 12 КБ на 16 КБ.
• Подршка за параметре “--фтраце” и “--страце” додата је извршним датотекама за излаз информација о свим позивима функција и системским позивима у стдерр.
• Додата подршка за системски позив цлосефром(), подржан на Линук 5.9+, ФрееБСД 8+ и ОпенБСД.
• На Линук платформи, перформансе позива цлоцк_геттиме и геттимеофдаи су повећане до 10 пута коришћењем механизма вДСО (виртуелни динамички дељени објекат), који омогућава да се руковалац системског позива премести у кориснички простор и избегне промене контекста.
• Математичке функције за рад са комплексним бројевима премештене су из Мусл библиотеке. Рад многих математичких функција је убрзан.
• Функција ноинтернет() је предложена да онемогући мрежне могућности.
• Додате нове функције за ефикасно додавање стрингова: аппендд, аппендф, аппендр, аппендс, аппендв, аппендз, каппендф, кваппендф и ваппендф.
• Додата је заштићена верзија кпринтф() породице функција, дизајнирана да ради са повишеним привилегијама.
• Значајно побољшане перформансе ССЛ, СХА, цурве25519 и РСА имплементација.

Извор: опеннет.ру