4GSD へ ipk インストールの道 – その2

前回の続き。

qinstall.so に InstallUtil::getAvailableSize(QString) という関数があることが分かった。この辺をなんとかすればいけるかも?

InstallUtil::getAvailableSize の抽出

まず、この関数がどこからどこまでなのかを調べてみる。開始アドレスは前回の objdump の結果から、

00026d20 g    DF .text  000001bc  Base        InstallUtil::getAvailableSize(QString)

0x26d20 だと分かっているので、そこから逆アセンブルしてみる。

$ arm-linux-objdump -d --start-address=0x26d20 qinstall.so | less
      :
00026d20 <.text+0x14bd4>:
   26d20:       e1a0c00d        mov     ip, sp
   26d24:       e92ddc70        stmdb   sp!, {r4, r5, r6, sl, fp, ip, lr, pc}
   26d28:       e24cb004        sub     fp, ip, #4      ; 0x4
   26d2c:       e1a04000        mov     r4, r0
   26d30:       e24b0020        sub     r0, fp, #32     ; 0x20
:

そういえばARMはこんな感じだったっけ。
ARMでは関数の先頭で stmdb でレジスタを保存して、関数の最後に ldmdb でレジスタを復元してリターンするのが典型的なパターン。

そのまま先を見ていくと・・・。

     : 
26ed0: ea000000 b 0x26ed8
26ed4: 00000800 andeq r0, r0, r0, lsl #16
26ed8: e91bac70 ldmdb fp, {r4, r5, r6, sl, fp, sp, pc}

あった ldmdb。

脱線するけど、初めて ARM に触ったときにこの stmdb と ldmdb の仕組みが良くできてて感心した記憶がある。
関数の入り口と出口をならべてみるとよく分かる。

   26d20:       e1a0c00d        mov     ip, sp
   26d24:       e92ddc70        stmdb   sp!, {r4, r5, r6, sl, fp, ip, lr, pc}
   26ed8:       e91bac70        ldmdb   fp, {r4, r5, r6, sl, fp, sp, pc}

r4〜r6, sl, fp は素直に保存・復元が行われて、特に lr が見事で、コール時に保存した戻りアドレスの lr を pc に戻すことでリターンを実現している。
レジスタの復元とリターンが同時にできるなんて、なんてスマートなんだ!!  しかも1命令で!! と感動したのは私だけ?? (^^;

・・・・話を戻すと、getAvailableSize の最後は 0x26ed8 で良さそう。
最適化を行うと、関数の途中にも ldmdb が出てきたりするんだけど、ジャンプを追いかけても 0x26d20〜0x26ed8 の間に収まってるみたい。

とりあえず関数の抽出ができた。

getAvailableSize の調査

本当にこの関数で statfs が呼ばれているのか調べてみる。

関数コールは bl 命令を探すだけでOK。

   26d4c:       ebffa9b6        bl      0x1142c
26d60: ebffaa05 bl 0x1157c
26d9c: ebffa7f2 bl 0x10d6c
26db8: ebffa9e3 bl 0x1154c
26dd0: ebffa995 bl 0x1142c
26de4: ebffa9e4 bl 0x1157c
26e1c: ebffa7d2 bl 0x10d6c
26e34: ebffa9c4 bl 0x1154c
26e48: ebffa9bf bl 0x1154c
26e50: ebffa6c1 bl 0x1095c
26e58: ebffa617 bl 0x106bc
26ec8: ebffa7a7 bl 0x10d6c

コール先がダブっているものを省くと、

   26d4c:       ebffa9b6        bl      0x1142c
26d60: ebffaa05 bl 0x1157c
26d9c: ebffa7f2 bl 0x10d6c
26db8: ebffa9e3 bl 0x1154c
26e50: ebffa6c1 bl 0x1095c
26e58: ebffa617 bl 0x106bc

この6つに絞られた。これを1つ1つ調べてみる。

まずは 0x1142c。このアドレスはどこかというと、

$ LANG=C arm-linux-readelf -S qinstall.so
There are 23 section headers, starting at offset 0x3918c:

Section Headers:
[Nr] Name Type Addr Off Size ES Flg Lk Inf Al
[ 0] NULL 00000000 000000 000000 00 0 0 0
:
[10] .init PROGBITS 00010194 010194 000018 00 AX 0 0 4
[11] .plt PROGBITS 000101ac 0101ac 001fa0 04 AX 0 0 4
[12] .text PROGBITS 0001214c 01214c 020da4 00 AX 0 0 4
:

.plt セクションのようだ。.plt セクションは動的リンクしたライブラリへジャンプするためのコードが書かれたもの。

早速 0x1142c を逆アセンブルすると、 

   1142c:       e59fc004        ldr     ip, [pc, #4]    ; 0x11438
   11430:       e08fc00c        add     ip, pc, ip
   11434:       e59cf000        ldr     pc, [ip]
   11438:       0002ef98        muleq   r2, r8, pc

こんな感じのコードだった。C言語風に訳すと、

  • ip = *((unsigned int *)0x11438);
  • ip += 0x11438;
  • pc = *((unsigned int *)ip)    // ipに書かれたアドレスへジャンプ

つまりは、0x2ef98 と 0x11438 を足したアドレスに書かれているアドレスにジャンプするというもの。

足し合わせると、 0x403d0 となる。このアドレスは・・・

$ LANG=C arm-linux-readelf -S qinstall.so
There are 23 section headers, starting at offset 0x3918c:

Section Headers:
[Nr] Name Type Addr Off Size ES Flg Lk Inf Al
[ 0] NULL 00000000 000000 000000 00 0 0 0
:
[17] .dtors PROGBITS 0003ff20 037f20 000008 00 WA 0 0 4
[18] .got PROGBITS 0003ff28 037f28 0010d0 04 WA 0 0 4
[19] .dynamic DYNAMIC 00040ff8 038ff8 0000d0 08 WA 3 0 4
:

.got セクションのようだ。.got セクションは、シンボル解決をしたアドレスが書かれるテーブル。

まぁ、白々しくこう書いたけども、.plt がジャンプコードになっていて、.got がそのジャンプアドレステーブルになっているのは ELF の動的リンクの仕組みそのもの。うん。いい勉強になるね。(また白々しい・・・)

で、例の 0x403d0 には何が書かれるかというと、

$ LANG=C arm-linux-objdump -RC qinstall.so | less
qinstall.so:     file format elf32-littlearm

DYNAMIC RELOCATION RECORDS
OFFSET   TYPE              VALUE
00032f5c R_ARM_ABS32       QTextStream::width(int)
    :
000403cc R_ARM_JUMP_SLOT   QCString::QCString(char const *)
000403d0 R_ARM_JUMP_SLOT   QString::fromLatin1(char const *, int)
000403d4 R_ARM_JUMP_SLOT   QFile::exists(void) const
   :

QString::fromLatin1 のようだ。リンカがアドレス解決すると、0x403d0 に QString::fromLatin1 のアドレスが書き込まれる。
つまり、まとめると、bl  0x1142c は QString::fromLatin1 をコールしていたというわけだ。

といった感じで、残りのコール先も調べると、以下の様にになった。

   26d4c:       ebffa9b6        bl      0x1142c		; 0x403D0 QString::fromLatin1(char const *, int)
26d60: ebffaa05 bl 0x1157c ; 0x40424 QString::find(QString const &, int, bool) const
26d9c: ebffa7f2 bl 0x10d6c ; 0x40220 QStringData::deleteSelf(void)
26db8: ebffa9e3 bl 0x1154c ; 0x40418 QString::operator=(char const *)
26e50: ebffa6c1 bl 0x1095c ; 0x4011C QString::latin1(void) const
26e58: ebffa617 bl 0x106bc ; 0x40074 statfs

お、ちゃんと statfs を呼んでいるようだ。

qinstall.so 内で他に statfs を呼んでないかを調べてみる。

$ LANG=C arm-linux-objdump -d qinstall.so | grep 0x106bc
arm-linux-objdump: qinstall.so: no symbols
   26e58:    ebffa617     bl    0x106bc

うん。getAvailableSize 関数でしか呼んでないみたい。この関数でビンゴだ。

(まだまだ続く・・・)

4GSD へ ipk インストールの道 – その1

前のブログで 4GB の SD カードについて書きましたが、この4GSDを使っていて一番不便なのは zaurus 標準の「アプリケーションの追加と削除」から ipk パッケージをインストールでできないことです。

ipkg コマンドをシェルから実行することで一応インストールは可能らしいのですが、シンボリックリンクを自分で張らないといけない(?)など、ちょっと面倒そう。。

ということで、標準アプリでどうにか ipk をインストールできないか試行錯誤してみました。
以下、個人的なメモなので、口調を変えてます。

症状から推測

まず、症状はSDカードへインストールすると「 アプリケーション追加先のメモリーが足りません」と表示される。(その時の画面が張られたブログ

その症状から空き容量の計算がうまくいっていないことが分かる。また、2GB SD カードではエラーは出ないことから、2GB超えに問題がありそう。

2GB/4GBというと、16進数にすると、0x80000000 Byte/0x100000000 Byte なので、signed long int / unsigned long int 型で扱えない値ということで、この辺がクサい。

おそらく、(unsinged?) long 型で残容量を取得して、パッケージの必要容量を差し引いてマイナスだったらという判定をしてると思われる。何となく以下のような処理になっているのではないか。(ソースがないのでかなり適当)

unsigned long available_size = get_available_size(path);
int package_size = get_package_size(ipk_path);

if ( available_size - package_size < 0 ) {
容量が足りない!
}

この辺を何とかゴニョゴニョできれば良いのではないかと。

バイナリ探し

さて、指定したファイルシステムの空き容量を調べるには通常 statfs 関数を使う(MANページ)ので、強引に grep で statfs を使っているファイルを検索してみた。

 # grep -c statfs /opt/QtPalmtop/*/* | grep -v :0
# grep -c statfs /opt/QtPalmtop/*/*/* | grep -v :0

(zaurus の grep には -r オプションがないので・・・)

すると、/opt/QtPalmtop/binlib/qinstall.so が見つかった。名前を見ても合ってそうな雰囲気。

「ソフトウェアの追加/削除」アプリは /opt/QtPalmtop/bin/qinsall を実行すれば起動するが、シンボリックリンクになっており、実際は quickexec というコマンドが実行されるらしく、実際のインストール処理は qinstall.so が行っているようだ。

ちなみに、qinstall.so は常駐している qeserver プロセスがリンクしているようで、おそらくquickexec がプロセス間通信を行って、qeserver のインストール処理を起動しているのではないかと。

初めは、qinstall が単体のアプリになっていると思っていたので、LD_PRELOAD を使って statfs を置き換えるようなライブラリをリンクしてしまおうかと思ったんだけど、qeserver は qinstall.so だけでなく、多くの設定アプリ系の *.so をリンクしているので、qeserver 全体で statfs を置き換えるのはちょっと影響が大きそうだ。

qinstall.so の調査

Linux-PC に qinstall.so を取り出して、arm-linux-objdump を使ってシンボルを調べてみる。

 # arm-linux-objdump -TC qinstall.so | less
:
00000000 DF *UND* 00000010 GLIBC_2.0 statfs
:

確かに statfs がリンクされているようだ。
シンボルをざっと見ていたら、気になるシンボルを発見。

 00026d20 g    DF .text  000001bc  Base        InstallUtil::getAvailableSize(QString)

お、なんかそれっぽい関数発見。
名前から想像するに、パス名を与えるとその空き容量を返すような関数なのだろう。

この関数に手を入れて空き容量をごまかせばいけるかも。

(続く・・・かな?)

qgmap 0.1.5 リリース

qgmap の新版をリリースします。→ダウンロードページ

今回は主に GPS 関連の変更です。

  • GPS位置追従/追従解除が可能に
    (v0.1.4では強制追従でした)
  • GPS位置が取得できていないときは移動しないように変更
    (南米に飛ばされなくなりました)
  • 三角マーカでGPS取得位置と移動方向を表示(カーナビのように)
  • GPS情報ウィンドウに移動速度、移動方向、標高を追加
  • 地図閲覧の邪魔にならないようにGPS情報ウィンドウを右下隅に表示
  • 「Menu」キーでポップアップメニュー表示
  • 「Map Path」メニューの地図データディレクトリ選択ダイアログで
    SDカードとCFの認識が間違っていたバグを修正

項目は多いですが、細々とした変更が多いです。

今回の目玉は、三角マーカによる現在位置表示機能です。 目玉というほどの機能ではないですが(^^;

マーカ表示
現在位置のマーカ表示

カーナビのようにマーカの向きは移動方向を示しています。

0.1.4 の時はGPSで取得した現在位置で強制的にセンタリングされていましたが、現在位置の追従/非追従を切り換えられるようになりました。

「G」キーを押した時は追従モードになっています。右下のGPS情報ウィンドウの右上にロックアイコンが表示されます。
スタイラスやカーソルキー、0〜9キーで画面を移動させるとロックが解除され、GPSの取得位置に追従しなくなります。(ロックアイコンも消えます)
スペースキーを押せば再び追従します。

GPS情報ウィンドウ
右上にロックアイコン 下に移動速度・方向、標高表示を追加

また、地味に移動速度、移動方向、標高表示に対応しました。

あと、ディレクトリ選択ダイアログを実装してから今までまったく気づいていなかったのですが、「Map Path」で開くディレクトリ選択ダイアログで CF と SD カード認識の判定が逆になってたので修正しました。
SDカードを挿しているとCFとして認識し、CFを挿しているとSDと認識するという、何ともお粗末なバグでした。

ようやくこれでなんとかGPS端末として最低限の機能が実装できたかな・・・?

GM_Lite 修正版リリース

GoogleMaps のダウンロード制限回避版として公開していた down_imgs.pl を更新しました。(down_imgs-4.pl.txt)
また、ブログに埋もれてしまいそうだったのでダウンロードページへ移動しました。

今回の修正は、ダウンロード制限回避とは関係ないのですが、ダウンロードに失敗したPNGファイルを削除する修正を加えています。(まぐ様のご要望から行き着いた機能です。ありがとうございます。)

ネットワークエラーでダウンロードが途中で終わってしまったり、指定位置・縮尺の地図が存在せず、0Byteだった場合に、いままでは表示できないPNGファイルが残ってしまっていたのですが、今回の修正でそのファイルが削除されます。

エラーとなったファイルが削除されることで、再度ダウンロードを行うとそのファイルが再ダウンロードされるようになります。 0Byte ファイルや壊れたファイルが残りにくくなったはずです。

ただ、申し訳ないのですが、既にダウンロードされた地図ファイルで壊れているファイルを削除することはできません。これからダウンロードする際にエラーだったファイルが削除されるだけです。
(今更気づいたのですが、これではご要望に答えられてないですね ^^;)

ダウンロード済みファイルのチェックは・・・もうちょっと考えてみます (ーー;

GM_Lite改造版

2009/03/02 追記
waste様が GM_Lite を便利にするアドオン(?)のGmlMgr を作成されました。GmlMgr の方が、私のdown_imgs.pl よりも高機能で新しい Google Maps のバージョンへ対応も早いと思いますので、GmlMgr を使用されることをおすすめします!

概要

GoogleMapsのダウンロード制限を回避した down_imgs.pl を配布しています。

tera様の実用工房で配布されている GM_Lite-0.1.4 は GoogleMaps の地図画像をダウンロードし、ローカルで閲覧することができる素晴らしいソフトです。拙作 qgmap を作るきっかけにもなりました。

しかし、GoogleMaps では wget 等のダウンローダを使用した地図画像のダウンロードを制限する変更を行っており、デフォルトの GM_Lite ではダウンロードできなくなってしまいました。

そこで GM_Lite のダウンロードスクリプト down_imgs.pl を GoogleMaps のダウンロード制限を回避するように修正したので配布します。

down_imgs-5.pl.txt の w2.92 対応は waste 様が対応されたパッチをマージさせていただきました。waste様ありがとうございました!

注意! Google Maps の地図データをダウンロードするような使い方は Google Maps の通常の使い方ではありませんので、個人の責任で行ってください。

ファイル

ダウンロード後、down_imgs.pl にリネームし、GM_Lite-0.1.4 を展開したフォルダの、bin/down_imgs.pl と差し替えてください。

使い方はオリジナルの GM_Lite と同じです。

変更点

  • GoogleMapsのダウンロード制限に対応 (09/11/17時点で確認済み)
  • ダウンロードエラー時に対象ファイルを削除するよう修正 (以前は0Byteファイルが残った)

謝辞

GM_Lite を公開してくださった tera 様、素晴らしいアプリを公開いただきありがとうございます。

tera 様には GM_Lite だけでなく、ぷちのいず立ち上げ当初にも色々とコメント・アドバイスをいただき、大変お世話になりました。

履歴