Segmentation Fault

コアダンプの数だけ強くなれるよ、デスマと戦うエンジニアのように。

NETLINKでネットワークインタフェースの状態変化を検知する

LinuxでNETLINKを使ったネットワークインタフェースの状態変化(up/down, IPアドレスの追加/削除)を検知してみる。

NETLINKはネットワークインタフェースの状態変化をカーネルからユーザランドのアプリケーションに対してソケットインタフェース経由で通知してくれる仕組み。
詳細についてはMan page of NETLINKを参照。

ソースコード

netlink.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#include <asm/types.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <linux/rtnetlink.h>
#include <errno.h>

#define EPOLL_SIZE (1)
#define CTRLNL_OK  (0)
#define CTRLNL_NG  (-1)

struct rtnl_handle
{
    int         fd;
    struct sockaddr_nl  local;
    struct sockaddr_nl  peer;
    __u32           seq;
    __u32           dump;
};

static int ctrlnl_open(struct rtnl_handle* rth, unsigned subscriptions, int protocol)
{
    int ret = CTRLNL_NG;
    int rc = 0;
    int addr_len = 0;

    memset(rth, 0, sizeof(rth));

        do {
        rth->fd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW, protocol);
        if (rth->fd < 0) {
                perror("Cannot open netlink socket");
                        break;
        }

        memset(&rth->local, 0, sizeof(rth->local));
        rth->local.nl_family = AF_NETLINK;
        rth->local.nl_groups = subscriptions;

        if (bind(rth->fd, (struct sockaddr*)&rth->local, sizeof(rth->local)) < 0) {
            perror("Cannot bind netlink socket");
                        close(rth->fd);
                        break;
        }
        addr_len = sizeof(rth->local);
        if (getsockname(rth->fd, (struct sockaddr*)&rth->local, &addr_len) < 0) {
            perror("Cannot getsockname");
                        close(rth->fd);
                        break;
        }
        if (addr_len != sizeof(rth->local)) {
            fprintf(stderr, "Wrong address length %d\n", addr_len);
                        close(rth->fd);
                        break;
        }
        if (rth->local.nl_family != AF_NETLINK) {
                fprintf(stderr, "Wrong address family %d\n", rth->local.nl_family);
                        close(rth->fd);
                        break;
        }

        rth->seq = time(NULL);

                ret = CTRLNL_OK;

        } while(0);

    return ret;
}

static void ctrlnl_getifname(int ifindex, char* ifname, int length)
{
    int fd = -1;
    struct ifreq ifr = {
                .ifr_ifindex = ifindex,
        };

    fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (fd < 0) {
        perror("socket");
    } else {

        if (ioctl(fd, SIOCGIFNAME, &ifr) < 0) {
                        perror("ioctl");
        } else {
            snprintf(ifname, length-1, "%s", ifr.ifr_name);
        }

        close(fd);
    }
}

static void ctrlnl_getrtaddr(struct rtattr** rtas, struct ifaddrmsg* ifa, int length)
{
    struct rtattr* rta = IFA_RTA(ifa);

    while(RTA_OK(rta, length)) {
        if (rta->rta_type <= IFA_MAX) {
            rtas[rta->rta_type] = rta;
        }

        rta = RTA_NEXT(rta, length);
    }
}

static int ctrlnl_showinfo(struct nlmsghdr* h)
{
    int ret = CTRLNL_OK;

        char  ifname[64] = {0};
    struct ifaddrmsg* ifa = NLMSG_DATA(h);
    struct rtattr*  rtas[IFA_MAX+1];

    printf("######### Recv Netlink Message ##########\n");

    ctrlnl_getifname(ifa->ifa_index, ifname, sizeof(ifname));
    printf("ifname = %s\n", ifname);
    printf("nlmsg_type = %#x\n", h->nlmsg_type);

    switch(h->nlmsg_type) {
    case RTM_NEWLINK:
    case RTM_DELLINK:
        break;
    case RTM_NEWADDR:
    case RTM_DELADDR:
        {
            ctrlnl_getrtaddr(rtas, ifa, (h->nlmsg_len - NLMSG_SPACE(sizeof(*ifa))));

            printf("ifa_family = %#x\n", ifa->ifa_family);

            char addr[128] = {0};
            if (rtas[IFA_LOCAL]) {
                inet_ntop(ifa->ifa_family, RTA_DATA(rtas[IFA_LOCAL]), addr, sizeof(addr));
            }

            if (rtas[IFA_ADDRESS]) {
                inet_ntop(ifa->ifa_family, RTA_DATA(rtas[IFA_ADDRESS]), addr, sizeof(addr));
            }

            printf("address = %s\n", addr);
        }
        break;
    default:
        fprintf(stderr, "illegal message type.\n");
        ret = CTRLNL_NG;
        break;
    }

    printf("\n");

    return ret;
}

static int ctrlnl_recv(int fd)
{
    int ret = CTRLNL_NG;
    struct nlmsghdr* h;
    char buf[4096] = {0};
    ssize_t rs = 0;

    rs = recv(fd, buf, sizeof(buf), 0);
    if (rs < 0) {
        perror("recv");
    } else {
        for (h = (struct nlmsghdr*)buf; NLMSG_OK(h, rs); h = NLMSG_NEXT(h, rs)) {
            ret = ctrlnl_showinfo(h);
            if (CTRLNL_OK != ret) {
                fprintf(stderr, "ctrlnl_showinfo(%d) failed.\n", ret);
                break;
            }
        }
    }

    return ret;
}

static int ctrlnl_close(int fd)
{
    int ret = CTRLNL_OK;
    int rc = 0;

    rc = close(fd);
    if (rc < 0) {
        perror("close");
        ret = CTRLNL_NG;
    }

    return ret;
}

static int ctrlnl_poll(int fd)
{
    int rc = 0;
    int ret = CTRLNL_NG;
    struct sockaddr_in addr;
    int epfd = -1;
    int nfds = -1;
    struct epoll_event events[EPOLL_SIZE];
    struct epoll_event evt = {
        .events = EPOLLIN,
        .data.fd = fd,
    };

    epfd = epoll_create(EPOLL_SIZE);
    if (epfd < 0) {
        perror("epoll_create");
        goto error_end;
    }

    rc = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &evt);
    if (rc < 0) {
        perror("epoll_ctl");
        close(epfd);
        goto error_end;
    }

    while(1) {

        nfds = epoll_wait(epfd, events, EPOLL_SIZE, -1);
        if (nfds < -1) {
            perror("epoll_wait");
            close(epfd);
            goto error_end;
        }

        int i;
        for (i = 0; i < nfds; i++) {

            if (events[i].data.fd == fd) {

                ret = ctrlnl_recv(fd);
                if (CTRLNL_OK != ret) {
                    fprintf(stderr, "ctrlnl_recv(%d) failed.\n", ret);
                }
            }
        }
    }

 error_end:

    return ret;
}

int main(void)
{
    int ret = -1;
    struct rtnl_handle  rth;

    do {
        ret = ctrlnl_open(&rth,
                          RTMGRP_LINK | RTMGRP_IPV4_IFADDR | RTMGRP_IPV6_IFADDR,
                          NETLINK_ROUTE);
        if (CTRLNL_OK != ret) {
            fprintf(stderr, "ctrlnl_open(%d) failed.\n", ret);
            break;
        }

        ret = ctrlnl_poll(rth.fd);
        if (CTRLNL_OK != ret) {
            fprintf(stderr, "ctrlnl_poll(%d) failed.\n", ret);
        }

        ret = ctrlnl_close(rth.fd);
        if (CTRLNL_OK != ret) {
            fprintf(stderr, "ctrlnl_close(%d) failed.\n", ret);
        }

    } while(0);

    return 0;
}

実行結果

ビルドしたバイナリを実行後にdown/up, IPv4付与をやってみる

user@user-VirtualBox ~ $ sudo ifconfig enp0s9
enp0s9    Link encap:イーサネット  ハードウェアアドレス 08:00:27:7c:40:f4
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  メトリック:1
          RXパケット:0 エラー:0 損失:0 オーバラン:0 フレーム:0
          TXパケット:3635 エラー:0 損失:0 オーバラン:0 キャリア:0
          衝突(Collisions):0 TXキュー長:1000
          RXバイト:0 (0.0 B)  TXバイト:601190 (601.1 KB)

user@user-VirtualBox ~ $ 
user@user-VirtualBox ~ $ sudo ifconfig enp0s9 down
user@user-VirtualBox ~ $ sudo ifconfig enp0s9 up
user@user-VirtualBox ~ $ sudo ifconfig enp0s9 172.16.1.1


表示結果

user@user-VirtualBox ~ $ gcc -o netlink netlink.c
user@user-VirtualBox ~ $ ./netlink
######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x10

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x15
ifa_family = 0xa
address = fe80::5e20:28f4:aaab:aade

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x10

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x10

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x10

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x10

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x14
ifa_family = 0xa
address = fe80::5e20:28f4:aaab:aade

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x14
ifa_family = 0xa
address = fe80::5e20:28f4:aaab:aade

######### Recv Netlink Message ##########
ifname = enp0s9
nlmsg_type = 0x14
ifa_family = 0x2
address = 172.16.1.1

適当に参考になりそうなソースコードを集めて作ってみたが何とか動いた。
コマンド操作に対して通知回数が多い気がするのはIPv6のRAが動いているからか?(よく分かってない)

ifconfig,ipコマンドとかNet-SNMPのソースを見ればもう少し理解が深まりそう。

Raspberry Pi で Hello World

前回に引き続きラズパイ用の開発環境を構築し実機でHello Worldを表示(シリアル経由)するまでをやってみる。


実機は初期モデルからメモリが2倍の512MBになったVer。
最近のラズパイに比べたら装備も性能も劣るけれど個人的にはこっちのシンプルな方が好き。
www.amazon.co.jp

環境構築続き

gatewayの設定変更

前回の作業ではホストオンリーアダプタにgatewayの設定を入れてしまい、
NAT経由で名前解決ができずapt-getが出来ない凡ミスを犯していたため修正した。


◆ネットワーク設定ファイルの修正とdefault gatewayの確認

user@user-VirtualBox ~ $ cat /etc/network/interfaces
# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
auto lo
iface lo inet loopback

auto enp0s8
iface enp0s8 inet static
  address 192.168.100.101
  netmask 255.255.255.0
user@user-VirtualBox ~ $
user@user-VirtualBox ~ $ ip route show
default via 10.0.2.2 dev enp0s3  proto static  metric 100
10.0.2.0/24 dev enp0s3  proto kernel  scope link  src 10.0.2.15  metric 100
169.254.0.0/16 dev enp0s3  scope link  metric 1000
192.168.100.0/24 dev enp0s8  proto kernel  scope link  src 192.168.100.101
クロスコンパイラ(+その他)の取得

下記を参考にクロスコンパイラをgitで取ってくる。取得先は/usr/local/配下とした。

www.raspberrypi.org

user@user-VirtualBox ~ $ sudo apt-get install git
user@user-VirtualBox ~ $ cd /usr/local
user@user-VirtualBox ~ $
user@user-VirtualBox /usr/local $ sudo git clone https://github.com/raspberrypi/
tools
[sudo] user のパスワード:
Cloning into 'tools'...
remote: Counting objects: 25343, done.
remote: Total 25343 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 25343
Receiving objects: 100% (25343/25343), 606.96 MiB | 1.48 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (15035/15035), done.
Checking connectivity... done.
Checking out files: 100% (19058/19058), done.


クロスコンパイラが取ってこれたらパスを追記しておく。

user@user-VirtualBox ~ $ vim ~/.bashrc
PATH=$PATH:/usr/local/tools/arm-bcm2708/arm-bcm2708-linux-gnueabi/bin を追記


その他、ビルドしたファイルのファイル転送用にFTPサーバと純粋なviが使いずらいのでvimを追加する。

user@user-VirtualBox ~ $ sudo apt-get install vsftpd
user@user-VirtualBox ~ $ sudo apt-get install vim

起動イメージの作成

ビルド環境が整ったので早速 "Hello World" してみる。
具体的には電源ON後にHello Worldのメッセージを表示して終了するだけのバイナリ(kernel.img)を作る。

ソースコード

main.c

#include "uart.h"

#define UNUSED(x) (void)(x)

const char hello[] = "\r\nHello World\r\n";
const char halting[] = "\r\n*** system halting ***";

// kernel main function, it all begins here
void kernel_main(void) {

    uart_init();

    uart_puts(hello);

    // Wait a bit
    for(volatile int i = 0; i < 10000000; ++i) { }

    uart_puts(halting);
}


uart.c

/* uart.c - UART initialization & communication */
/* Reference material:
 * http://www.raspberrypi.org/wp-content/uploads/2012/02/BCM2835-ARM-Peripherals.pdf
 * Chapter 13: UART
 */

#include "mmio.h"
#include "uart.h"

enum {
    // The GPIO registers base address.
    GPIO_BASE = 0x20200000,

    // The offsets for reach register.

    // Controls actuation of pull up/down to ALL GPIO pins.
    GPPUD = (GPIO_BASE + 0x94),

    // Controls actuation of pull up/down for specific GPIO pin.
    GPPUDCLK0 = (GPIO_BASE + 0x98),

    // The base address for UART.
    UART0_BASE = 0x20201000,

    // The offsets for reach register for the UART.
    UART0_DR     = (UART0_BASE + 0x00),
    UART0_RSRECR = (UART0_BASE + 0x04),
    UART0_FR     = (UART0_BASE + 0x18),
    UART0_ILPR   = (UART0_BASE + 0x20),
    UART0_IBRD   = (UART0_BASE + 0x24),
    UART0_FBRD   = (UART0_BASE + 0x28),
    UART0_LCRH   = (UART0_BASE + 0x2C),
    UART0_CR     = (UART0_BASE + 0x30),
    UART0_IFLS   = (UART0_BASE + 0x34),
    UART0_IMSC   = (UART0_BASE + 0x38),
    UART0_RIS    = (UART0_BASE + 0x3C),
    UART0_MIS    = (UART0_BASE + 0x40),
    UART0_ICR    = (UART0_BASE + 0x44),
    UART0_DMACR  = (UART0_BASE + 0x48),
    UART0_ITCR   = (UART0_BASE + 0x80),
    UART0_ITIP   = (UART0_BASE + 0x84),
    UART0_ITOP   = (UART0_BASE + 0x88),
    UART0_TDR    = (UART0_BASE + 0x8C),
};

/*
 * delay function
 * int32_t delay: number of cycles to delay
 *
 * This just loops <delay> times in a way that the compiler
 * wont optimize away.
 */
static void delay(int32_t count) {
    int32_t i;
    for (i = 0; i < count * 1000000; i++) {
    }
    //__asm volatile("__delay_%=: subs %[count], %[count], #1; bne __delay%=\n"
    //     : : [count]"r"(count) : "cc");
}

/*
 * Initialize UART0.
 */
void uart_init() {
    // Disable UART0.
    mmio_write(UART0_CR, 0x00000000);
    // Setup the GPIO pin 14 && 15.

    // Disable pull up/down for all GPIO pins & delay for 150 cycles.
    mmio_write(GPPUD, 0x00000000);
    delay(150);

    // Disable pull up/down for pin 14,15 & delay for 150 cycles.
    mmio_write(GPPUDCLK0, (1 << 14) | (1 << 15));
    delay(150);

    // Write 0 to GPPUDCLK0 to make it take effect.
    mmio_write(GPPUDCLK0, 0x00000000);

    // Clear pending interrupts.
    mmio_write(UART0_ICR, 0x7FF);

    // Set integer & fractional part of baud rate.
    // Divider = UART_CLOCK/(16 * Baud)
    // Fraction part register = (Fractional part * 64) + 0.5
    // UART_CLOCK = 3000000; Baud = 115200.

    // Divider = 3000000/(16 * 115200) = 1.627 = ~1.
    // Fractional part register = (.627 * 64) + 0.5 = 40.6 = ~40.
    mmio_write(UART0_IBRD, 1);
    mmio_write(UART0_FBRD, 40);

    // Enable FIFO & 8 bit data transmissio (1 stop bit, no parity).
    mmio_write(UART0_LCRH, (1 << 4) | (1 << 5) | (1 << 6));

    // Mask all interrupts.
    mmio_write(UART0_IMSC, (1 << 1) | (1 << 4) | (1 << 5) |
            (1 << 6) | (1 << 7) | (1 << 8) |
            (1 << 9) | (1 << 10));

    // Enable UART0, receive & transfer part of UART.
    mmio_write(UART0_CR, (1 << 0) | (1 << 8) | (1 << 9));
}

/*
 * Transmit a byte via UART0.
 * uint8_t Byte: byte to send.
 */
void uart_putc(uint8_t byte) {
    // wait for UART to become ready to transmit
    while (1) {
        if (!(mmio_read(UART0_FR) & (1 << 5))) {
            break;
        }
    }
    mmio_write(UART0_DR, byte);
}

/*
 * print a string to the UART one character at a time
 * const char *str: 0-terminated string
 */
void uart_puts(const char *str) {
    while (*str) {
        uart_putc(*str++);
    }
}


uart.h

/* uart.h - UART initialization & communication */

#ifndef UART_H
#define UART_H

#include "local.h"

/*
 * Initialize UART0.
 */
void uart_init(void);

/*
 * Transmit a byte via UART0.
 * uint8_t Byte: byte to send.
 */
void uart_putc(uint8_t byte);

/*
 * print a string to the UART one character at a time
 * const char *str: 0-terminated string
 */
void uart_puts(const char *str);

#endif // #ifndef UART_H


mmio.h

/* mmio.h - access to MMIO registers */

#ifndef MMIO_H
#define MMIO_H

#include "local.h"

// write to MMIO register
static inline void mmio_write(uint32_t reg, uint32_t data) {
    uint32_t *ptr = (uint32_t*)reg;
    __asm volatile("str %[data], [%[reg]]" : : [reg]"r"(ptr), [data]"r"(data));
}

// read from MMIO register
static inline uint32_t mmio_read(uint32_t reg) {
    uint32_t *ptr = (uint32_t*)reg;
    uint32_t data;

    __asm volatile("ldr %[data], [%[reg]]"
         : [data]"=r"(data) : [reg]"r"(ptr));
    return data;
}

#endif // #ifndef MMIO_H


boot.S

/* boot.S - assembly startup code */

// To keep this in the first portion of the binary.
.section ".text.boot"

// Make Start global.
.globl Start

// Entry point for the kernel.
// r15 -> should begin execution at 0x8000.
// r0 -> 0x00000000
// r1 -> 0x00000C42
// r2 -> 0x00000100 - start of ATAGS
// preserve these registers as argument for kernel_main
Start:
        // Setup the stack.
        mov     sp, #0x8000

        // Clear out bss.
        ldr     r4, =_bss_start
        ldr     r9, =_bss_end
        mov     r5, #0
        mov     r6, #0
        mov     r7, #0
        mov     r8, #0
    b   Second

First:
        // store multiple at r4.
        stmia   r4!, {r5-r8}

        // If we are still below bss_end, loop.
Second:
        cmp     r4, r9
        blo     First

        // Call kernel_main
        ldr     r3, =kernel_main
        blx     r3

        // halt
halt:
        wfe
        b       halt
バイナリのビルド

Makefile

# Makefile - build script */

# build environment
PREFIX ?= /usr
ARMGNU ?= $(PREFIX)/local/tools/arm-bcm2708/arm-bcm2708-linux-gnueabi/bin/arm-bcm2708-linux-gnueabi
# source files
SOURCES_ASM := $(wildcard *.S)
SOURCES_C   := $(wildcard *.c)

# object files
OBJS        := $(patsubst %.S,%.o,$(SOURCES_ASM))
OBJS        += $(patsubst %.c,%.o,$(SOURCES_C))

# Build flags
DEPENDFLAGS := -MD -MP
INCLUDES    := -I./
BASEFLAGS   := -O2 -fpic -pedantic -pedantic-errors -nostdlib
BASEFLAGS   += -nostartfiles -ffreestanding -nodefaultlibs
BASEFLAGS   += -fno-builtin -fomit-frame-pointer -mcpu=arm1176jzf-s
WARNFLAGS   := -Wall -Wextra -Wshadow -Wcast-align -Wwrite-strings
WARNFLAGS   += -Wredundant-decls -Winline
WARNFLAGS   += -Wno-attributes -Wno-deprecated-declarations
WARNFLAGS   += -Wno-div-by-zero -Wno-endif-labels -Wfloat-equal
WARNFLAGS   += -Wformat=2 -Wno-format-extra-args -Winit-self
WARNFLAGS   += -Winvalid-pch -Wmissing-format-attribute
WARNFLAGS   += -Wmissing-include-dirs -Wno-multichar
WARNFLAGS   += -Wredundant-decls -Wshadow
WARNFLAGS   += -Wno-sign-compare -Wswitch -Wsystem-headers -Wundef
WARNFLAGS   += -Wno-pragmas -Wno-unused-but-set-parameter
WARNFLAGS   += -Wno-unused-but-set-variable -Wno-unused-result
WARNFLAGS   += -Wwrite-strings -Wdisabled-optimization -Wpointer-arith
WARNFLAGS   += -Werror
ASFLAGS     := $(INCLUDES) $(DEPENDFLAGS) -D__ASSEMBLY__
CFLAGS      := $(INCLUDES) $(DEPENDFLAGS) $(BASEFLAGS) $(WARNFLAGS)
CFLAGS      += -std=c99

# build rules
all: kernel.img

include $(wildcard *.d)

kernel.elf: $(OBJS) link-arm-eabi.ld
        $(ARMGNU)-ld $(OBJS) -Tlink-arm-eabi.ld -o $@

kernel.img: kernel.elf
        $(ARMGNU)-objcopy kernel.elf -O binary kernel.img

clean:
        $(RM) -f $(OBJS) kernel.elf kernel.img

dist-clean: clean
        $(RM) -f *.d

# C.
%.o: %.c Makefile
        $(ARMGNU)-gcc $(CFLAGS) -c $< -o $@

# AS.
%.o: %.S Makefile
        $(ARMGNU)-gcc $(ASFLAGS) -c $< -o $@

コンパイル

user@user-VirtualBox ~ $ make
user@user-VirtualBox ~ $ ls
Makefile  boot.o      link-arm-eabi.ld  main.d  tags    uart.h
boot.S    kernel.elf  local.h           main.o  uart.c  uart.o
boot.d    kernel.img  main.c            mmio.h  uart.d
その他必要なファイル

SDカードにkernel.imgと合わせてbootcode.binとstart.elfが必要なので下記から拝借する。

github.com



実機起動

SDカードに下記3ファイルを配置する。SDをラズパイに挿入し電源を入れると上から順に実行されていく。

  • bootcode.bin
  • start.elf
  • kernel.img
実行結果

結線はこんな感じ。

f:id:segmentation-fault:20170619232223j:plain


Teratermの画面にメッセージが表示されれば成功。(ボーレートは115200)
f:id:segmentation-fault:20170619231814p:plain

Virtualbox上にLinux Mintをインストール

Windows7でVirtualBox上にLinux Mintの環境(sshでログインできるまで)を構築する。
用途はRaspberry-pi用のソフトウェア開発環境。


[材料]

  • Windows7-32bit
  • Linux Mint 18.1(Mate 32bit)
  • VirtualBox
  • Teraterm (ssh接続用)


TeratermとVirtualBoxは下記からダウンロードしてWindowsにインストールしておく。

Teraterm
https://ja.osdn.net/projects/ttssh2/releases/

VirtualBox
https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads


Linux Mintのインストール

イメージァイル(iso)の取得

下記からイメージファイルをダウンロード
linuxmint.com


Mate 32bitを選択

f:id:segmentation-fault:20170611223857p:plain

VMの作成

isoファイルがダウンロードできたらVirtualBoxを起動。
設定をクリックして新規VMを作成していきます。

f:id:segmentation-fault:20170611223957p:plain


表示に従って必要項目を入力していきます。

f:id:segmentation-fault:20170611224042p:plain


マシン名とハードディスク容量以外は大体デフォルトでOK

f:id:segmentation-fault:20170611224217p:plain


f:id:segmentation-fault:20170611224259p:plain


f:id:segmentation-fault:20170611224336p:plain


f:id:segmentation-fault:20170611224342p:plain


ハードディスク容量はデフォルト8GBですが、Mintはインストール時に9~10GB程度の容量を要求してくるので、今回は余裕を持たせて32GBほど割り当てます。

f:id:segmentation-fault:20170611224355p:plain


これでVMが作成されました。

f:id:segmentation-fault:20170611224712p:plain

VMへMintをインストール

VMを起動しCDドライブにダウンロードしたisoを選択。

f:id:segmentation-fault:20170611225119p:plain


下記画面が表示されたら「Start Linux Mint」を選択してEnter。

f:id:segmentation-fault:20170611225225p:plain


起動後デスクトップ画面が表示されたら「Install Linux Mint」をクリック。

f:id:segmentation-fault:20170611225530p:plain


表示に従って必要項目を入力していきます。

f:id:segmentation-fault:20170611225721p:plain
f:id:segmentation-fault:20170611225726p:plain
f:id:segmentation-fault:20170611225728p:plain
f:id:segmentation-fault:20170611225730p:plain
f:id:segmentation-fault:20170611225733p:plain
f:id:segmentation-fault:20170611225731p:plain
f:id:segmentation-fault:20170611225829p:plain


ここからしばらくインストール処理が走ります。

f:id:segmentation-fault:20170611230011p:plain


インストールが終ったら一度VMを停止。
(閉じるボタン or 端末でsudo halt/shutdownの実行)

f:id:segmentation-fault:20170611230122p:plain


f:id:segmentation-fault:20170611230259p:plain


SSHログイン対応

VMのウィンドウでは操作しづらいのでWindows7からTeratermを使ってMintにSSHログイン可能にしていきます。

まず、VMにネットワークインタフェースを2つ(NATとホストオンリーアダプタを)設定。

f:id:segmentation-fault:20170611230543p:plain

f:id:segmentation-fault:20170611230633p:plain


VM起動前にCDドライブからisoファイルを抜いておきます。

f:id:segmentation-fault:20170611230759p:plain


設定後、VMを起動してインストール時に作成したユーザでログイン。

f:id:segmentation-fault:20170611231008p:plain


ログイン後、端末を開きます。(Ctrl+Alt+T)
(Ubuntu,MintのようなDebianベースのLinuxは大抵このショートカットで端末が開く)

f:id:segmentation-fault:20170611231049p:plain


ここで、lsを実行するとディレクトリが日本語表記になっていることに気づきます。
これは気に食わない(パス指定とか面倒な)ので英語に変更します。

f:id:segmentation-fault:20170611231303p:plain


"LANG=C xdg-user-dirs-gtk-update"で表記を英語に変更できます。
コマンドを実行すると本当に変更してよいか聞かれるので「Update Names」でリネーム。

f:id:segmentation-fault:20170611231515p:plain

f:id:segmentation-fault:20170611231824p:plain


これでめでたく変更できました。

f:id:segmentation-fault:20170611231851p:plain


続いてインタフェースの設定をしていきます。
ipコマンドでインタフェースが認識されているか確認。
この例では、enp0s3がNAT線、enp0s8がホストオンリーアダプタとなります。

f:id:segmentation-fault:20170611232015p:plain



ホストオンリーアダプタ線に固定のIPアドレスを設定するため、/etc/network/interfacesに下記の記述を追記。
今回はMint側:192.168.100.101, Windows側: 192.168.100.1としました。

auto enp0s8
iface enp0s8 inet static
  address 192.168.100.101
  netmask 255.255.255.0
  gateway 192.168.100.1

f:id:segmentation-fault:20170611232224p:plain

f:id:segmentation-fault:20170611232311p:plain


ネットワークインタフェースの再起動だけでは何故か上手くいかなかたったのでVMごと再起動。

f:id:segmentation-fault:20170611232334p:plain


再起動中にWindows側のホストオンリーアダプタにも固定IPの設定をしておきます。

f:id:segmentation-fault:20170611232801p:plain

f:id:segmentation-fault:20170611232803p:plain


VMが起動したら、固定IPが設定されているかipコマンドで確認。

f:id:segmentation-fault:20170611233748p:plain


固定IPの設定が確認できたらapt-getでSSHサーバをインストール。

sudo apt-get install openssh-server
#パスワードを聞かれた場合はuserのパスワードを入力

f:id:segmentation-fault:20170611233205p:plain


インストール後、sshdのプロセスが起動しているかpsコマンドで確認。

f:id:segmentation-fault:20170611233825p:plain


WindowsからSSHログイン出来ればめでたく完了です。

f:id:segmentation-fault:20170611234053p:plain

f:id:segmentation-fault:20170611234115p:plain

f:id:segmentation-fault:20170611234122p:plain

f:id:segmentation-fault:20170611234130p:plain

32bit-UEFI環境でLinux-MintをUSB-bootする

手持ちのノートPCであるASUS x205TAでLinux-Mint(インストール用のライブ版)をUSB-Bootしてみる。

[材料]

  • ASUS x205TA
  • USBメモリ(BUFFALO 16GB)
  • Linux-Mint(18.1-mate-32bit)

[注意点]

  • 従来BIOSではなくUEFI(詳しくは勉強中)環境
  • CPUが32bitであること


どうやらRufus等のOSのイメージファイルをUSBメモリに書込みツールを実行するだけでは手順が不十分のよう。

PCは下記↓
www.asus.com


①USB-Boot可能なUSBメモリの作成

Linux-Mintのダウンロード

まずはBoot対象のOSイメージをダウンロードする。今回はMATE(32bit)を選択。
www.linuxmint.com

RufusでOSイメージを書込み

下記からダウンロードしてLinux-Mint(isoファイル)をUSBに書き込む
https://www.linuxmint.com/edition.php?id=227www.gigafree.net


f:id:segmentation-fault:20170528225112p:plain


途中syslinuxについてメッセージが表示されるが今回は関係ないので気にせずOKボタンを実行。

ブートローダのダウンロード

対象のPCではRufusでUSBにインストールしたsyslinuxによる起動ができないため別途OSをキックする手段を用意する必要がある。
下記、先人の成果物(bootia32.efi)をお借りすることにした。

github.com


f:id:segmentation-fault:20170528225423p:plain



USBメモリ直下に「EFI」の名前でフォルダを新規作成し、配下に「BOOT」のフォルダを作成し、そこにダウンロードしたbootia32.efiを配置する。

f:id:segmentation-fault:20170528230049p:plain



これでUSBメモリは準備完了。USBメモリを挿入した状態でPCを再起動する。


②BIOSの設定

セキュアブート無効化とUSB起動の優先度設定


PCを起動直後に「F2」を連打してBIOSを起動する。

f:id:segmentation-fault:20170528230326p:plain



念のためUSB Controller Selectを「EHCI」に変更する。

f:id:segmentation-fault:20170528230613p:plain



Secure Boot Controlを無効にする。

f:id:segmentation-fault:20170528230711p:plain



Boot Optionで「USB Hard Drive」の起動優先度を1番にする。

f:id:segmentation-fault:20170528231000p:plain



上記設定後、Boot Overrideで「USB Hard Drive」を選択しブートローダが起動するか確認する。

f:id:segmentation-fault:20170528231155p:plain



下記画面が起動すれば成功!

f:id:segmentation-fault:20170528231237p:plain








プロキシの設定(yum,wget,curl,git)

プロキシ環境下にあるLinuxでyum, wget, curl, gitコマンドを使うときの設定。

yum
$ sudo vi /etc/yum.conf
proxy=http://<server>:8080
proxy_username=<user>
proxy_password=<pass>
wget
$ vi ~/.wgetrc
http_proxy=http://<server>:8080
https_proxy=http://<server>:8080
ftp_proxy="ftp://<server>:21
proxy_user=<user>
proxy_password=<pass>
curl
$ vi ~/.curlrc
proxy = "http://<server>:8080"
proxy-user = "<user>:<pass>"
git
$ vi ~/.gitconfig
[http]
    proxy = http://<server>:8080
[https]
    proxy = http://<server>:8080

gdbで絶対秒を日付で表示する

gdbデバッグ時に、対象のプログラムが内部で持っている絶対秒(Unix時間)を
日付に変換して表示する方法。

バグ等でcoreファイルから原因を調査する際に欲しくなったので作ってみた。
具体的には~/.gdbinitにユーザ定義のコマンドを作って実現する。

#普通にgdbでプログラムを動かしている場合は、glibcの関数等を呼び出して変換できるはず。

coreファイル出力用のソースコード

解析用のソースコードとcoreファイルが必要なので、
グローバル変数に時刻と項番を書き込んだらabort()で自爆する単純なプログラムを作る。

printime.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>

#define ENTRY_MAX 10

typedef struct {
    struct timeval tv;
    int entno;
} entry_t;

static entry_t ent[ENTRY_MAX];

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i = 0;
    for(i = 0; i < ENTRY_MAX; i++) {
        gettimeofday(&ent[i].tv, NULL);
        ent[i].entno = i;
    }

    abort();

    return 0;
}

~/.gdbinitの作成

gdbinitにユーザコマンドを定義する際のフォーマットは次の通り。

define <コマンド名>
    #実行したい処理
    <処理1>
    <処理2>
    ...
end

↓みたいな秒とマイクロ秒の引数を渡すと日付で表示してくれるコマンドを作る。

(gdb) ShowClock <sec> <usec>
2017/04/14 00:45:12.246025(JST)




実際に作成したgdbinitは下記。
Unix時間から表示する各要素を求めるのがとっても面倒だった。

~/.gdbinit

#
# Convert Unix-Time (tv_sec, tv_usec) to date(yy/mm/dd hh:mm:ss)
#
define ConvertUnixTime2Date
    set $__acdays1  = 31
    set $__acdays2  = 59
    set $__acdays3  = 90
    set $__acdays4  = 120
    set $__acdays5  = 151
    set $__acdays6  = 181
    set $__acdays7  = 212
    set $__acdays8  = 243
    set $__acdays9  = 273
    set $__acdays10 = 304
    set $__acdays11 = 334
    set $__acdays12 = 365

    set $__leapdays = ((($__year-1)/4) - (($__year-1)/100) + (($__year-1)/400)) - 477
    set $__year = 1970 + (($__daycount - $__leapdays)/365)
    set $__restdays = $__daycount - ((($__year - 1970) * 365) + $__leapdays)

    if (($__year % 400 == 0) || (($__year % 4 == 0) && ($__year % 100 !=0 )))
        set $__acdays2++
        set $__acdays3++
        set $__acdays4++
        set $__acdays5++
        set $__acdays6++
        set $__acdays7++
        set $__acdays8++
        set $__acdays9++
        set $__acdays10++
        set $__acdays11++
        set $__acdays12++
    end

    if ($__restdays <= $__acdays1)
        set $__mon = 1
        set $__day = $__restdays
    end

    if ($__acdays1 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays2)
        set $__mon = 2
        set $__day = $__restdays - $__acdays1
    end

    if ($__acdays2 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays3)
        set $__mon = 3
        set $__day = $__restdays - $__acdays2
    end

    if ($__acdays3 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays4)
        set $__mon = 4
        set $__day = $__restdays - $__acdays3
    end

    if ($__acdays4 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays5)
        set $__mon = 5
        set $__day = $__restdays - $__acdays4
    end

    if ($__acdays5 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays6)
        set $__mon = 6
        set $__day = $__restdays - $__acdays5
    end

    if ($__acdays6 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays7)
        set $__mon = 7
        set $__day = $__restdays - $__acdays6
    end

    if ($__acdays7 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays8)
        set $__mon = 8
        set $__day = $__restdays - $__acdays7
    end

    if ($__acdays8 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays9)
        set $__mon = 9
        set $__day = $__restdays - $__acdays8
    end

    if ($__acdays9 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays10)
        set $__mon = 10
        set $__day = $__restdays - $__acdays9
    end

    if ($__acdays10 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays11)
        set $__mon = 11
        set $__day = $__restdays - $__acdays10
    end

    if ($__acdays11 < $__restdays && $__restdays <= $__acdays12)
        set $__mon = 12
        set $__day = $__restdays - $__acdays11
    end

end

#
# Show clock form Unix-Time
# This command requires 2 arguments (tv_sec, tv_usec)
#
define ShowClock

    set $__tv_sec = $arg0
    set $__tv_usec = $arg1

    # Set Time-Zone(JST)
    set $__timezone = 9
    set $__tv_sec = $__tv_sec + ($__timezone * 60 * 60)

    set $__mon        = 0
    set $__day      = 0
    set $__daycount = ($__tv_sec / 86400) + 1
    set $__year     = (1970 + ($__daycount / 365))
    set $__hour     = (($__tv_sec % 86400) / 3600)
    set $__min        = ((($__tv_sec % 86400) / 60) % 60)
    set $__sec        = (($__tv_sec % 86400) % 60)

    ConvertUnixTime2Date

    if ($__timezone == 0)
        printf "%04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d.%06d(UTC)  ", \
               $__year, $__mon, $__day, $__hour, $__min, $__sec, $__tv_usec
    end

    if ($__timezone == 9)
        printf "%04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d.%06d(JST)  ", \
               $__year, $__mon, $__day, $__hour, $__min, $__sec, $__tv_usec
    end
end


define ShowEntryDump

    set $__index = 0

    while ($__index < 10)
        set $__ent = &ent[$__index]
        ShowClock $__ent->tv.tv_sec $__ent->tv.tv_usec
        printf "entno=%d\n", $__ent->entno
        set $__index++
    end
end

実行結果

$ ulimit -c unlimited
$ ./printime
$ gdb printime corefile
$ (gdb) showentrydump



f:id:segmentation-fault:20170414005018p:plain




すごく処理が重いけどいい感じ。

Javascriptでオセロ(その2)


前回に引き続き、不足していた機能を追加してみた。



























----------------------------------
こんな感じのオセロが完成。申し訳程度の対AIもサポート。


ソースコード

下記で公開。

github.com


このページには下記で埋め込んで実行させている。

<body>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="https://rawgit.com/ke1suke/othello/master/css/board.css">
    <script type="text/javascript" src="https://rawgit.com/ke1suke/othello/master/js/othello.js"></script>
    
    <div style="display:none">
        <div id="none"  class="square"><img class="block" src="https://raw.githubusercontent.com/ke1suke/othello/master/img/none.png" ></img></div>
        <div id="black" class="square"><img class="block" src="https://raw.githubusercontent.com/ke1suke/othello/master/img/black.png"></img></div>
        <div id="white" class="square"><img class="block" src="https://raw.githubusercontent.com/ke1suke/othello/master/img/white.png"></img></div>
    </div>

    <div id="board"></div>
    <div id="msg" class="message"></div>
    
    <form name="form1" style="display:block; position: relative; top:230px" action="">
        <label><input type="checkbox"  name="check[]" id="Computer" value="1" autocomplete="off"/> Computer</label>
        <label><input type="checkbox" name="check[]" id="First" value="2" autocomplete="off" checked="checked"/> Bat First</label>
        <p>
            <input type="button" value="Play" onclick="OnClickButton();"/>
        </p>
    </form>

</body>