概要
なんかいろいろgo tool調べてたら go tool compile と go tool link つかって手動ビルドできそうだったのでやってみるというやつ。
go tool compile するとobject fileなり(オプション指定すれば)archiveつくれたりする。
go tool link すると↑の成果物をリンクして実行可能バイナリにできる。
そもそも linkname ディレクティブは go tool compile がobject fileなり吐くときに評価してるので、生のobject fileみればシンボル名を変えたりしてるだけということが魂から理解できるので、後半ではそっちにも触れます！
それではやっていくぞ〜
なお例には selfbuild/main.go
package main import "fmt" func main() { fmt.Println("Hello world") }
go tool compile
go tool compile たたくとhelpでます。optionは省略しますが以下みたいなコマンドのよう
go tool compile usage: compile [options] file.go... ...
要はgo file単位でojebct file(かオプション次第でarchive)を得ることができるっぽい。
おもむろにやってみる
$ go tool compile main.go $ ls go.mod main.go main.o
object fileが得られている
ちなみにこいつに go tool nm だすとシンボルでる
$ go tool nm main.o
15a9 D ""..inittask
15c9 r ""..stmp_0<1>
1542 T "".main
15d9 r "".main.stkobj<1>
U fmt..inittask
U fmt.Fprintln
1727 R gclocals·1a65e721a2ccc325b382662e7ffee780
16db R gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb
16e3 R gclocals·69c1753bd5f81501d95132d08af04464
171e R gclocals·f207267fbf96a0178e8758c6e3e0ce28
17e0 ? go.cuinfo.packagename.
U go.info.[]interface {}
U go.info.error
17e4 ? go.info.fmt.Println$abstract
U go.info.int
1916 R go.itab.*os.File,io.Writer
16ee R go.string."Hello world"
U gofile..$GOROOT/src/fmt/print.go
U gofile../Users/yuya.okumura/go/src/github.com/convto/selfbuild/main.go
U gofile..<autogenerated>
U os.(*File).Write
178a T os.(*File).close
16eb r os.(*File).close.arginfo1<1>
U os.(*file).close
U os.Stdout
16d9 R runtime.gcbits.01
16da R runtime.gcbits.02
1816 R runtime.memequal64·f
180e R runtime.nilinterequal·f
18a6 R type.*[]interface {}
181e R type.*interface {}
U type.*os.File
1719 R type..importpath.fmt.
1708 R type..namedata.*[]interface {}-
16f9 R type..namedata.*interface {}-
18de R type.[]interface {}
U type.int
1856 R type.interface {}
U type.io.Writer
go tool link
これもざっとhelpだす
go tool link usage: link [options] main.o ...
とりあえず叩けばlinkできるようなのでざっとためす。
optionでは -buildmode とかが挙動に影響ありそうだけど、デフォでは普通に実行可能バイナリつくるだろという雰囲気。( go help buildmode したかんじarchiveにするか実行可能バイナリにするかいくつか選べる的なやつっぽい)
多分普通にやるだけならoptionとかなくてもできるはずなのでとりあえず動かす
$ go tool link main.o $ ls a.out go.mod main.go main.o $ ./a.out Hello world
だいじょうぶそう
そういえば -buildid オプションきになってかるくみたけど、キャッシュ用のキーをバイナリにうめこんでるぽい。今回は無視
linkname 探検隊
そもそもlinknameの説明が このへん に書かれてることからもわかるように、linknameによってobject fileのシンボルを書き換えるのはcompileのフェーズでやってます。
ほんじゃあいろいろ試してどういうobject fileが吐かれるかお目々で見てみるぞ〜これで魂でlinknameが理解できる
linknameつかわん例
まずは普通にmainで定義するとどういうシンボルになるかみるぞ〜
package main func lower(c byte) byte { return c | ('x' - 'X') } func main() { print(string(lower('A'))) }
$ go tool compile main.go
ほんで go tool nm するとobject file, archive, 実行ファイルのシンボルがわかるのでやってみる
go tool nm main.o
752 D ""..inittask
6f3 T "".lower
822 r "".lower.arginfo1<1>
6f7 T "".main
81a R gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb
825 R gclocals·69c1753bd5f81501d95132d08af04464
82d R gclocals·9fb7f0986f647f17cb53dda1484e0f7a
86f ? go.cuinfo.packagename.
873 ? go.info."".lower$abstract
U go.info.uint8
U gofile../Users/yuya.okumura/go/src/github.com/convto/selfbuild/main.go
当然だけど外部パッケージの処理みたりはしてない
外部の非公開処理にシンボルを書き換える
linkname つかってstrconvの処理を呼び出してみる
package main import ( _ "strconv" _ "unsafe" ) //go:linkname lower strconv.lower func lower(c byte) byte func main() { print(string(lower('A'))) }
$ go tool compile main.go
ほんで go tool nm する
$ go tool nm main.o
609 D ""..inittask
5aa T "".main
681 R gclocals·69c1753bd5f81501d95132d08af04464
69a R gclocals·9fb7f0986f647f17cb53dda1484e0f7a
6d0 ? go.cuinfo.packagename.
U gofile../Users/yuya.okumura/go/src/github.com/convto/selfbuild/main.go
U strconv..inittask
U strconv.lower
689 R type..importpath.strconv.
692 R type..importpath.unsafe
strconv.lowerがシンボルになってげなことがわかる
余談だけど、objdumpで出力のぞいたかんじ、多分メモリレイアウトさえあってれば型一致してなくても呼び出せるっぽい
linknameしてるけど置き換えたいシンボル先をimportしてない
さっきの例から _ "strconv" をコメントアウト
package main import ( //_ "strconv" _ "unsafe" ) //go:linkname lower strconv.lower func lower(c byte) byte func main() { print(string(lower('A'))) }
$ go tool compile main.go
go tool nm main.o
540 D ""..inittask
4e1 T "".main
5b0 R gclocals·69c1753bd5f81501d95132d08af04464
5c0 R gclocals·9fb7f0986f647f17cb53dda1484e0f7a
5f6 ? go.cuinfo.packagename.
U gofile../Users/yuya.okumura/go/src/github.com/convto/selfbuild/main.go
U strconv.lower
5b8 R type..importpath.unsafe.
さっきの例と比べて R type..importpath.strconv が消えてる。
おもむろにlinkしてみる
$ go tool link main.o main.main: relocation target strconv.lower not defined
はい。realocation先が存在しないのでおこです。実行時にstrconvの処理が読み込まれてないからですね。
よその実装なりを上書き
いままでの例はlinknameの置き換え先に実装があって、手元の定義をそっちに向ける例でした。
linknameは実装を置き換えちゃうこともできるのでためしてみよう
package main import ( "time" _ "unsafe" ) //go:linkname now time.Now func now() time.Time { return time.Time{} } func main() { print(time.Now().String()) }
$ go tool compile main.go
$ go tool nm main.o
a5f D ""..inittask
a09 T "".main
b77 R gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb
b9f R gclocals·54241e171da8af6ae173d69da0236748
b7f R gclocals·69c1753bd5f81501d95132d08af04464
b95 R gclocals·9fb7f0986f647f17cb53dda1484e0f7a
c14 ? go.cuinfo.packagename.
U gofile../Users/yuya.okumura/go/src/github.com/convto/selfbuild/main.go
U gofile..<autogenerated>
U time..inittask
a02 T time.Now
bf2 T time.Now
U time.Time.String
b87 R type..importpath.time.
b8d R type..importpath.unsafe.
シンボルは普通にtime.Nowに向いてそうだ。
objdumpしてtime.Nowをみてみる
$ go tool objdump main.o TEXT time.Now(SB) gofile../Users/yuya.okumura/go/src/github.com/convto/selfbuild/main.go main.go:10 0xa02 31c0 XORL AX, AX main.go:10 0xa04 31db XORL BX, BX main.go:10 0xa06 31c9 XORL CX, CX main.go:10 0xa08 c3 RET ...
linkname定義した now() くんが自分自身を time.Now() だとおもいこんじゃってるぞ〜もともとの time.Now() くんがかわいそう
mainモジュールから見るとtime.Nowはこの子だと思っちゃうよ〜〜ということです
あきらめたこと
別パッケージのgoファイルを個別にcompileしてまとめてlinkするの、期待するpathとかlink出力先がよくわかんなかったので諦めた。 しばらくバトってみたけどだいぶしんどい感じだった...
