ユーザーガイド


Red Hat Developer Toolset 11

Red Hat Developer Toolset のインストールと使用

概要

Red Hat Developer Toolset は、Red Hat Enterprise Linux プラットフォームの開発者向けの Red Hat 製品です。Red Hat Developer Toolset User Guide では、本製品の概要、Red Hat Developer Toolset バージョンのツールを起動して使用する方法、および詳細な情報を含むリソースへのリンクについて説明しています。

多様性を受け入れるオープンソースの強化

Red Hat では、コード、ドキュメント、Web プロパティーにおける配慮に欠ける用語の置き換えに取り組んでいます。まずは、マスター (master)、スレーブ (slave)、ブラックリスト (blacklist)、ホワイトリスト (whitelist) の 4 つの用語の置き換えから始めます。この取り組みは膨大な作業を要するため、今後の複数のリリースで段階的に用語の置き換えを実施して参ります。詳細は、弊社 の CTO、Chris Wright のメッセージ を参照してください。

パート I. はじめに

第1章 Red Hat Developer Toolset

1.1. Red Hat Developer Toolset

Red Hat Developer Toolset は、Red Hat Enterprise Linux プラットフォームで開発者向けの Red Hat 製品です。これにより、複数のバージョンの Red Hat Enterprise Linux にインストールされ、使用できる、完全な開発およびパフォーマンス分析ツールが提供されます。また、Red Hat Developer Toolset ツールチェーンで構築された実行ファイルは、複数のバージョンの Red Hat Enterprise Linux にデプロイおよび実行できます。互換性の詳細情報は、「互換性」 を参照してください。

Red Hat Developer Toolset は、これらのプラットフォームにインストールする場合に、Red Hat Enterprise Linux 7 で提供されるデフォルトのシステムツールに代わるものではありません。開発者ツールの並列セットは、開発者がオプションで使用するための代替の、新しいバージョンのツールを提供します。デフォルトのコンパイラーとデバッガーは、ベースの Red Hat Enterprise Linux システムが提供するもののままです。

Red Hat Developer Toolset 11.0 の新機能

Red Hat Developer Toolset 4.1 以降、Red Hat Developer Toolset コンテンツは、他の Red Hat Software Collections コンテンツ (https://access.redhat.com/downloads) (特に Server および Workstation) とともに ISO 形式で利用できます。「オプションパッケージのインストール」 で説明している Optional チャンネルを必要とするパッケージは、ISO イメージからインストールできないことに注意してください。

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表1.1 Red Hat Developer Toolset のコンポーネント
名前バージョン説明

GCC

11.2

C、C++、および Fortran に対応するポータブルなコンパイラースイート。

binutils

2.36

オブジェクトファイルおよびバイナリーを検査および操作するためのバイナリーツールおよびその他のユーティリティーのコレクション。

elfutils

0.185

ELF ファイルを検証および操作するためのバイナリーツールおよびその他のユーティリティーのコレクション。

dwz

0.14

ELF 共有ライブラリーおよび ELF 実行ファイルに含まれる DWARF デバッグ情報 (サイズ) を最適化するツール。

GDB

10.2

C、C++、および Fortran で記述されたプログラムのコマンドラインデバッガー。

ltrace

0.7.91

プログラムが作成する動的ライブラリーへの呼び出しを表示するデバッグツール。また、プログラムが実行するシステムコールを監視することもできます。

strace

5.13

プログラムが使用するシステムコールを監視し、受信するシグナルを監視するデバッグツール。

memstomp

0.1.5

さまざまな標準で使用できないメモリー領域が重複するライブラリー関数への呼び出しを識別するデバッグツール。

SystemTap

4.5

インストルメント化、再コンパイル、インストール、および再起動を行わずにシステム全体のアクティビティーを監視するトレースおよびプローブのツール。

Valgrind

3.17.0

メモリーエラーを検出したり、メモリー管理問題を特定したり、システムコールで引数が間違って使用されているのを報告するために、アプリケーションのプロファイルを行うインストルメンテーションフレームワークや多数のツールです。

OProfile

1.4.0

システム全体のプロファイラー。プロセッサー上のパフォーマンス監視ハードウェアを使用して、システム上のカーネルと実行ファイルに関する情報を取得します。

Dyninst

11.0.0

実行時にユーザー空間の実行ファイルをインストルメント化し、作業するためのライブラリー。

make

4.3

依存関係を追跡するビルド自動化ツール

annobin

9.82

ビルドセキュリティーチェックツール。

Red Hat Developer Toolset は、これまで Red Hat Enterprise Linux で提供されていた テクノロジープレビュー コンパイラーリリースとは異なります。

  1. Red Hat Developer Toolset は、「互換性」 で説明されているように、Red Hat Enterprise Linux の複数のメジャーおよびマイナーリリースで使用できます。
  2. 以前の Red Hat Enterprise Linux で提供されるテクノロジープレビューコンパイラーや、Red Hat Developer Toolset は Red Hat Enterprise Linux サブスクリプションレベルアグリーメントで完全にサポートされており、機能的に完全であり、実稼働環境での使用を目的としています。

重要なバグ修正およびセキュリティーエラータは、各メジャーバージョンリリースから 2 年間 Red Hat Enterprise Linux と似た方法で Red Hat Developer Toolset サブスクライバーに発行されます。Red Hat Developer Toolset の新規メジャーバージョンは、年次リリースされ、既存のコンポーネントに重要な更新を提供し、主要な新規コンポーネントを追加します。新しいメジャーリリースバージョンリリースの 6 か月後に発行される新しい単一のマイナーリリースでは、バグ修正、セキュリティーエラータ、および新しいマイナーリリースの小規模な更新が提供されます。

また、Red Hat Enterprise Linux アプリケーションの互換性仕様は、Red Hat Developer Toolset にも適用されます (「C++ 互換性」 にも説明されている新しいバージョンの C++11 言語機能を使用する一部の制限に影響を受けます)。

重要

Red Hat Developer Toolset が提供するアプリケーションおよびライブラリーは、Red Hat Enterprise Linux のシステムバージョンを置き換えず、システムバージョンを優先して使用されていません。Software Collections というフレームワークを使用すると、追加の開発者ツールセットが /opt/ ディレクトリーにインストールされ、ユーザーが scl ユーティリティーを使用してオンデマンドで明示的に有効にします。

1.2. 主な特長

Red Hat Developer Toolset 11.0 では、以下の変更が行われます。

  • GNU コンパイラーコレクション (GCC)の Red Hat Developer Toolset バージョンが、多くの新機能およびバグ修正でバージョン 11.2 にアップグレードされました。
  • Red Hat Developer Toolset バージョンの GNU デバッガー (GDB) は、多くの新機能およびバグ修正により、バージョン 10.2 にアップグレードされました。

本リリースで導入された変更および機能の完全リストは、付録A バージョン 11.0 の変更点 を参照してください。

1.3. 互換性

Red Hat Developer Toolset 11.0 は、多くのアーキテクチャーで Red Hat Enterprise Linux 7 で利用できます。

ABI の互換性情報は、「C++ 互換性」 を参照してください。

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表1.2 Red Hat Developer Toolset 11.0 Compatibility
 Red Hat Enterprise Linux 7.7 での実行Runs on Red Hat Enterprise Linux 7.9

Red Hat Enterprise Linux 7.7 でビルド

サポート対象

サポート対象

Built with Red Hat Enterprise Linux 7.9

サポート対象外

サポート対象

アーキテクチャーのサポート

Red Hat Developer Toolset は、以下のアーキテクチャーで利用できます。

  • 64 ビット Intel および AMD アーキテクチャー
  • IBM Power Systems、ビッグエンディアン
  • IBM Power Systems (リトルエンディアン)
  • 64 ビット IBM Z

1.4. Red Hat Developer Toolset へのアクセスの取得

Red Hat Developer Toolset は、Red Hat Software Collections の一部として配布されるオファリングです。

このコンテンツセットは、https://access.redhat.com/solutions/472793 に記載されている Red Hat Enterprise Linux 7 サブスクリプションをご利用いただけます。

Red Hat Subscription Management を使用して Red Hat Developer Toolset を有効にします。このサブスクリプション管理サービスでシステムを登録する方法は、ガイドの Red Hat Subscription Management コレクションを参照してください。

1.4.1. Red Hat Software Collections の使用

Red Hat Developer Toolset を含む Red Hat Software Collections のリポジトリーへのアクセスを提供するサブスクリプションをアタッチし、そのリポジトリーを有効にします。

  1. Red Hat Software Collections (つまり Red Hat Developer Toolset) を提供するサブスクリプションのプール ID を確認します。これを行うには、システムで利用できるサブスクリプションの一覧を表示します。

    # subscription-manager list --available
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    このコマンドは、利用可能な各サブスクリプションの名前、固有の ID、有効期限、およびサブスクリプションに関連するその他の詳細情報を表示します。プール ID は、Pool ID で始まる行に一覧表示されます。

    Red Hat Developer Toolset へのアクセスを提供するサブスクリプションの完全リストは、https://access.redhat.com/solutions/472793 を参照してください。

  2. 適切なサブスクリプションをシステムに割り当てます。

    # subscription-manager attach --pool=pool_id
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    pool_id を、直前の手順で確認したプール ID に置き換えます。システムが現在割り当てているサブスクリプションの一覧を、いつでも確認するには、次のコマンドを実行します。

    # subscription-manager list --consumed
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  3. Red Hat Software Collections リポジトリーの正確な名前を確認します。リポジトリーメタデータを取得し、利用可能な Yum リポジトリーの一覧を表示します。

    # subscription-manager repos --list
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    リポジトリー名は、使用している Red Hat Enterprise Linux のバージョンによって異なり、以下のフォーマットに基づいています。

    rhel-variant-rhscl-version-rpms
    rhel-variant-rhscl-version-debug-rpms
    rhel-variant-rhscl-version-source-rpms
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    さらに、devtoolset-11-gcc-plugin-devel などの特定のパッケージは、Optional チャンネルでのみ利用可能なパッケージに依存します。これらのパッケージを含むリポジトリー名は、以下の形式を使用します。

    rhel-version-variant-optional-rpms
    rhel-version-variant-optional-debug-rpms
    rhel-version-variant-optional-source-rpms
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    通常のリポジトリーとオプションのリポジトリーの両方で、variant を Red Hat Enterprise Linux システムのバリアント (server または workstaion に置き換え、version を Red Hat Enterprise Linux システムバージョン (7) に置き換えます。

  4. 手順番号 3 からリポジトリーを有効にします。

    # subscription-manager repos --enable repository
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    repository を、有効にするリポジトリーの名前に置き換えます。

サブスクリプションがシステムに割り当てられているら、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って Red Hat Developer Toolset をインストールでき ます。Red Hat Subscription Management を使用してシステムを登録し、サブスクリプションに関連付ける方法は、Red Hat Subscription Management のガイドを参照してください。

1.5. Red Hat Developer Toolset のインストール

Red Hat Developer Toolset は、Red Hat Enterprise Linux に含まれる標準のパッケージ管理ツールを使用してインストール、更新、アンインストール、および検査できる RPM パッケージのコレクションとして配布されています。Red Hat Developer Toolset をシステムにインストールするには、Red Hat Software Collections コンテンツセットへのアクセスを提供する有効なサブスクリプションが必要です。システムを適切なサブスクリプションに関連付け、Red Hat Developer Toolset にアクセスする方法は、9「Red Hat Developer Toolset へのアクセスの取得」 を参照してください。

重要

Red Hat Developer Toolset をインストールする前に、利用可能なすべての Red Hat Enterprise Linux 更新をインストールします。

1.5.1. 利用可能なすべてのコンポーネントのインストール

Red Hat Developer Toolset に含まれるすべてのコンポーネントをインストールするには、devtoolset-11 パッケージをインストールします。

# yum install devtoolset-11
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これにより、開発、デバッグ、パフォーマンス監視ツール、およびその他の依存パッケージがすべてシステムにインストールされます。「個別パッケージグループのインストール」 に説明されているように、選択したパッケージグループのみをインストールすることを選択できます。

注記

Red Hat Developer Toolset 3.0 以降、scl-utils パッケージは Red Hat Developer Toolset の一部ではありません。これは、scl ユーティリティーが Red Hat Developer Toolset ソフトウェアコレクションとともにインストールされた以前のバージョンからの変更点です。

1.5.2. 個別パッケージグループのインストール

統合開発環境やソフトウェア開発ツールチェーンなど、特定のコンポーネントのみのインストールを容易にするため、Red Hat Developer Toolset には、表1.3「Red Hat Developer Toolset メタパッケージ」 の説明に従って、選択したパッケージグループをインストールできる複数のメタパッケージが同梱されています。

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表1.3 Red Hat Developer Toolset メタパッケージ
パッケージ名説明インストール済みコンポーネント

devtoolset-11-perftools

パフォーマンス監視ツール

SystemTap、Valgrind、OProfile、Dyninst

devtoolset-11-toolchain

開発およびデバッグのツール

gcc, make, GDB, binutils, elfutils, dwz, memstomp, strace, ltrace

これらのメタパッケージをインストールするには、以下を行います。

# yum install package_name
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package_name を、インストールするメタパッケージの一覧に置き換えます。たとえば、開発およびデバッグのツールチェーンおよびそれに依存するパッケージのみをインストールするには、次のコマンドを実行します。

# yum install devtoolset-11-toolchain
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「利用可能なすべてのコンポーネントのインストール」 で説明されているように、利用可能なすべてのコンポーネントをインストールすることを選択できます。

1.5.3. オプションパッケージのインストール

Red Hat Developer Toolset には、デフォルトでインストールされていない複数のオプションパッケージが同梱されています。システムにインストールされていない Red Hat Developer Toolset パッケージの一覧を表示するには、次のコマンドを実行します。

$ yum list available devtoolset-11-\*
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これらのオプションパッケージのいずれかをインストールするには、次のコマンドを実行します。

# yum install package_name
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package_name を、インストールするパッケージの一覧に置き換えます。パッケージ名はスペースで区切られます。たとえば、devtoolset-11-gdb-gdbserverdevtoolset-11-gdb-doc パッケージをインストールするには、次のコマンドを実行します。

# yum install devtoolset-11-gdb-gdbserver devtoolset-11-gdb-doc
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1.5.4. デバッグ情報のインストール

Red Hat Developer Toolset パッケージのデバッグ情報をインストールするには、yum-utils パッケージがインストールされ、以下のコマンドを実行します。

# debuginfo-install package_name
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たとえば、devtoolset-11-dwz パッケージのデバッグ情報をインストールするには、以下を実行します。

# debuginfo-install devtoolset-11-dwz
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このコマンドを使用するには、このパッケージを使用してリポジトリーにアクセスする必要があります。システムが Red Hat Subscription Management に登録されている場合は、「Red Hat Developer Toolset へのアクセスの取得」 の説明に従って rhel-variant-rhscl-version-debug-rpms リポジトリーを有効にします。debuginfo パッケージへのアクセス方法は、https://access.redhat.com/site/solutions/9907 を参照してください。

注記

devtoolset-11-package_name-debuginfo パッケージは、ベース Red Hat Enterprise Linux システムまたは他のバージョンの Red Hat Developer Toolset からの対応するパッケージと競合します。この競合は、64 ビットの debuginfo パッケージが 32 ビットの debuginfo パッケージと競合する multilib 環境でも発生します。

Red Hat Developer Toolset 11.0 をインストールする前に、競合する debuginfo パッケージを手動でアンインストールし、必要に応じて関連する debuginfo パッケージのみをインストールします。

1.6. Red Hat Developer Toolset の更新

1.6.1. マイナーバージョンへの更新

Red Hat Developer Toolset の新規マイナーバージョンが利用できるようになったら、Red Hat Enterprise Linux インストールを更新します。

# yum update
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これにより、Red Hat Developer Toolset バージョンの開発、デバッグ、パフォーマンス監視ツール、その他の依存パッケージなど、Red Hat Enterprise Linux システムのパッケージがすべて更新されます。

重要

Red Hat Developer Toolset を使用するには、リリース前のバージョンをすべて削除する必要があります。また、ベータリリースを含む Red Hat Developer Toolset のプレリリースバージョンから Red Hat Developer Toolset 11.0 に更新することはできません。以前に Red Hat Developer Toolset のプレリリースバージョンをインストールしている場合は、「Red Hat Developer Toolset のアンインストール」 の説明に従ってシステムからアンインストールし、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って新規バージョンをインストールします。

1.6.2. メジャーバージョンへの更新

Red Hat Developer Toolset の新規メジャーバージョンが利用可能な場合は、以前のバージョンと並行してインストールできます。システムに Red Hat Developer Toolset をインストールする方法は、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 を参照してください。

1.7. Red Hat Developer Toolset のアンインストール

システムから Red Hat Developer Toolset パッケージをアンインストールするには、以下を実行します。

# yum remove devtoolset-11\* libasan libatomic libcilkrts libitm liblsan libtsan libubsan
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これにより、GNU Compiler CollectionGNU Debuggerbinutils、およびシステムから Red Hat Developer Toolset に含まれるその他のパッケージが削除されます。

注記

Red Hat Enterprise Linux 7 の Red Hat Developer Toolset 11.0 には、libatomic ライブラリーおよび libitm ライブラリーが含まれなくなりました。これは、そのシステムの Red Hat Developer Toolset コンポーネントの適切な機能に必要ないため、上記のコマンドは削除しようとします。ただし、上記のコマンドは Red Hat Enterprise Linux 7 でも期待どおりに機能します。

Red Hat Developer Toolset が提供するツールのアンインストールは、これらのツールの Red Hat Enterprise Linux システムバージョンには影響しないことに注意してください。

1.8. Red Hat Developer Toolset コンテナーイメージの使用

Docker 形式のコンテナーイメージ を使用して、仮想ソフトウェアコンテナー内で Red Hat Developer Toolset コンポーネントを実行することができます。そのため、それらをホストシステムから分離し、迅速なデプロイメントを可能にします。Red Hat Developer Toolset docker 形式のコンテナーイメージおよび Red Hat Developer Toolset Dockerfile の詳細は、Using Red Hat Software Collections Container Images を参照してください。

注記

Docker デーモン、コマンドラインツール、および Docker 形式のコンテナーイメージを構築および使用するのに必要なコンポーネントが含まれる docker パッケージは、現在 Red Hat Enterprise Linux 7 製品の Server バリアントでのみ利用できます。

RHEL 7 での Docker の取得 の手順に従って、Docker 形式のコンテナーイメージを構築して使用する環境を設定します。

1.9. 関連資料

Red Hat Developer Toolset および Red Hat Enterprise Linux の詳細は、以下の資料を参照してください。

オンラインドキュメント
  • Red Hat Subscription Management の一連のガイド: Red Hat Subscription Management のガイドは、Red Hat Enterprise Linux でサブスクリプションを管理する方法の詳細情報を提供します。
  • Red Hat Developer Toolset 11.0 リリースノート』: 『Red Hat Developer Toolset 11.0 リリースノート』 には詳細が記載されています。
  • Red Hat Enterprise Linux 7 開発者ガイド: Red Hat Enterprise Linux 7 開発者ガイド は、Eclipse IDE、ライブラリーおよびランタイムサポート、コンパイルおよびビルド、デバッグ、およびプロファイリングに関する詳細情報を提供します。
  • Red Hat Enterprise Linux 7 インストールガイド: Red Hat Enterprise Linux 7 の インストールガイド では、システムの取得、インストール、および更新の方法を説明します。
  • Red Hat Enterprise Linux 7 システム管理者のガイド - Red Hat Enterprise Linux 7 の システム管理者のガイド では、Red Hat Enterprise Linux 7 のデプロイメント、設定、および管理に関する情報を説明しています。
  • Red Hat Software Collections Container Images の使用: 本ガイドでは、Red Hat Software Collections をベースとしたコンテナーイメージを使用する方法を説明します。利用可能なコンテナーイメージには、アプリケーション、デーモン、データベース、および Red Hat Developer Toolset コンテナーイメージが含まれます。イメージは、Red Hat Enterprise Linux 7 Server および Red Hat Enterprise Linux Atomic Host で実行できます。
  • Getting Started with Containers: Red Hat Enterprise Linux 7 および Red Hat Enterprise Linux Atomic Host でのコンテナーイメージのビルドおよび使用に関する包括的な概要を説明します。
以下も併せて参照してください。
  • 付録A バージョン 11.0 の変更点: Red Hat Developer Toolset の以前のバージョンにおける Red Hat Developer Toolset ツールのバージョンに対する変更および改善のリスト。

パート II. 開発ツール

第2章 GNU コンパイラーコレクション (GCC)

GNU コンパイラーコレクション (通常は GCC の省略形) は、幅広いプログラミング言語に対応する移植可能なコンパイラースイートです。

Red Hat Developer Toolset には、GCC 11.2 が同梱されてい ます。このバージョンは、Red Hat Enterprise Linux に含まれるバージョンよりも新しいもので、バグ修正および機能強化が数多く追加されました。

2.1. GNU C コンパイラー

2.1.1. C コンパイラーのインストール

Red Hat Developer Toolset では、GNU C コンパイラーは devtoolset-11-gcc パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます。

2.1.2. C コンパイラーの使用

コマンドラインで C++ プログラムをコンパイルするには、以下のように gcc コンパイラーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -o output_file source_file...'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに output_file という名前のバイナリーファイルが作成されます。-o オプションを省略すると、コンパイラーはデフォルト a.out でという名前のファイルを作成します。

複数のソースファイルで構成されるプロジェクトで作業する場合、各ソースファイルのオブジェクトファイルを最初にコンパイルしてから、これらのオブジェクトファイルをリンクすることが一般的です。これにより、単一のソースファイルを変更する場合は、プロジェクト全体をコンパイルせずにこのファイルのみを再コンパイルできます。コマンドラインでオブジェクトファイルをコンパイルするには、以下のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -o object_file -c source_file'
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これにより、object_file という名前のオブジェクトファイルが作成されます。-o オプションを省略すると、コンパイラーは、ファイル .o 拡張子が付いたソースファイルからという名前のファイルを作成します。オブジェクトファイルをリンクし、バイナリーファイルを作成します。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -o output_file object_file...'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset gcc でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の gcc のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which gcc
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Red Hat Developer Toolset の gcc 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset gcc と一致することを確認することができます。

$ gcc -v
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例2.1 コマンドラインでの C プログラムのコンパイル

以下の内容を含むソースファイル hello.c について考えてみましょう。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
  printf("Hello, World!\n");
  return 0;
}
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Red Hat Developer Toolset の gcc コンパイラーを使用して、このソースコードをコマンドラインでコンパイルします。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -o hello hello.c'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに hello という名前のバイナリーファイルが作成されます。

2.1.3. C プログラムの実行

プログラムを gcc コンパイルすると、実行可能なバイナリーファイルが作成されます。コマンドラインでこのプログラムを実行するには、実行ファイルがあるディレクトリーに移動し、これを実行します。

$ ./file_name
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例2.2 コマンドラインでの C プログラムの実行

例2.1「コマンドラインでの C プログラムのコンパイル」 にあるように hello バイナリーファイルを正常にコンパイルしたと仮定して、シェルプロンプトで次のコマンドを実行します。

$ ./hello
Hello, World!
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2.2. GNU C++ コンパイラー

2.2.1. C++ コンパイラーのインストール

Red Hat Developer Toolset では、GNU C++ コンパイラーは devtoolset-11-gcc パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って devtoolset-11-toolchain パッケージで自動的にインストールされます。

2.2.2. C++ コンパイラーの使用

コマンドラインで C++ プログラムをコンパイルするには、以下のように g++ コンパイラーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'g++ -o output_file source_file...'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに output_file という名前のバイナリーファイルが作成されます。-o オプションを省略すると、g++コンパイラーはデフォルト a.out でという名前のファイルを作成します。

複数のソースファイルで構成されるプロジェクトで作業する場合、各ソースファイルのオブジェクトファイルを最初にコンパイルしてから、これらのオブジェクトファイルをリンクすることが一般的です。これにより、単一のソースファイルを変更する場合は、プロジェクト全体をコンパイルせずにこのファイルのみを再コンパイルできます。コマンドラインでオブジェクトファイルをコンパイルするには、以下のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'g++ -o object_file -c source_file'
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これにより、object_file という名前のオブジェクトファイルが作成されます。-o オプションを省略すると、g++ コンパイラーは、ファイル .o 拡張子が付いたソースファイルからという名前のファイルを作成します。オブジェクトファイルをリンクし、バイナリーファイルを作成します。

$ scl enable devtoolset-11 'g++ -o output_file object_file...'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset g++ でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の g++ のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which g++
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Red Hat Developer Toolset の g++ 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset g++ と一致することを確認することができます。

$ g++ -v
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例2.3 コマンドラインでの C プログラムのコンパイル

以下の内容を含むソースファイル hello.cpp について考えてみましょう。

#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[]) {
  cout << "Hello, World!" << endl;
  return 0;
}
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Red Hat Developer Toolset の g++ コンパイラーを使用して、このソースコードをコマンドラインでコンパイルします。

$ scl enable devtoolset-11 'g++ -o hello hello.cpp'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに hello という名前のバイナリーファイルが作成されます。

2.2.3. C++ プログラムの実行

プログラムを g++ コンパイルすると、実行可能なバイナリーファイルが作成されます。コマンドラインでこのプログラムを実行するには、実行ファイルがあるディレクトリーに移動し、これを実行します。

$ ./file_name
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例2.4 コマンドラインでの C++ プログラムの実行

例2.3「コマンドラインでの C プログラムのコンパイル」 にあるように、hello バイナリーファイルを正常にコンパイルしたと仮定して実行できます。

$ ./hello
Hello, World!
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2.2.4. C++ 互換性

すべての -std モードの Red Hat Enterprise Linux バージョン 5、6、7、および Red Hat Developer Toolset バージョン 1 から 10 のすべてのコンパイラーは、C++98 モードの他のコンパイラーと互換性があります。

C++11、C++14、または C++17 モードのコンパイラーは、同じリリースシリーズであれば、同じモードでの別のコンパイラーとの互換性が保証されています。

サポートされる例:

  • Red Hat Developer Toolset 6.x からの C++11 および C++11
  • Red Hat Developer Toolset 6.x からの C++14 および C++14
  • Red Hat Developer Toolset 10.x からの C++17 および C++17
重要
  • Red Hat Developer Toolset 10.x の GCC コンパイラーは、C++20 を使用してコードを構築することは可能ですが、この機能は Red Hat では実験的で、サポートされていません。
  • 本セクションで説明されている互換性情報はすべて、GCC C++ コンパイラーの Red Hat が提供するバージョンにのみ関連します。
2.2.4.1. C++ ABI

-std=c++98 または -std=gnu++98 で Red Hat Developer Toolset ツールチェーンが明示的にビルドした C++98 準拠のバイナリーまたはライブラリーは、Red Hat Enterprise Linux 5、6、または 7 システム GCC が構築したバイナリーおよび共有ライブラリーと自由に混在できます。

Red Hat Developer Toolset 11.0 のデフォルトの言語標準設定は、GNU 拡張機能を持つ C++17 です。これは、-std=gnu++17 オプションを明示的に使用するのと同じです。

Red Hat Developer Toolset では、それぞれのフラグでコンパイルされたすべての C++ オブジェクトが Red Hat Developer Toolset 6 以降を使用してビルドされている場合、C++14 言語バージョンの使用がサポートされます。デフォルトモードの C++98 でシステム GCC によってコンパイルされたオブジェクトには互換性がありますが、C++11 モードまたは C++14 モードのシステム GCC でコンパイルされたオブジェクトには互換性がありません。

Red Hat Developer Toolset 10.x 以降では、C++17 言語バージョンの使用は実験的なものになり、Red Hat によってサポートされます。C++17 でコンパイルされた C++ オブジェクトはすべて、Red Hat Developer Toolset 10.x 以降を使用してビルドする必要があります。

重要

アプリケーションで C++11 機能、C++14 機能、および C++17 機能を使用するには、上記の ABI の互換性情報を慎重に検討する必要があります。

-std=c++0x または - std=gnu++0x フラグを使用して、Red Hat Enterprise Linux 7 システムツールチェーンで構築されたオブジェクト、バイナリー、およびライブラリーの組み合わせにより、Red Hat Developer Toolset の GCC を使用して C+ +11 以降の言語バージョンで構築されたオブジェクト、バイナリー、およびライブラリーは明示的にサポートされていません。

上記の C++11、C++14、および C++17 ABI のほかに、Red Hat Developer Toolset では、Red Hat Enterprise Linux アプリケーションの互換性仕様 は変更されません。Red Hat Developer Toolset で構築されたオブジェクトを、Red Hat Enterprise Linux 7 ツールチェーン (特に .o/.a ファイル) で構築したオブジェクトと混在する場合、Red Hat Developer Toolset ツールチェーンはどのリンクにも使用してください。これにより、Red Hat Developer Toolset が提供する新しいライブラリー機能は、リンク時に解決されます。

ベクトルの長さを持つシステムで名前が競合しないように、SIMD ベクトルタイプの新しい標準マングリングが追加されました。Red Hat Developer Toolset のコンパイラーは、デフォルトで新しいマングリングを使用します。GCC C++ コンパイラーコールに -fabi-version=2 または -fabi-version=3 オプションを追加して、以前の標準マングリングを使用できます。以前の mangling を使用するコードの警告を表示するには、-Wabi オプションを使用します。

Red Hat Enterprise Linux 7 では、GCC C++ コンパイラーはデフォルトで古い mangling を使用しますが、強固なエイリアスに対応するターゲットに新しいマングリングを持つエイリアスをエミュレートします。コンパイラーコールに -fabi-version=4 オプションを追加して、新しい標準マングリングを使用できます。以前の mangling を使用するコードの警告を表示するには、-Wabi オプションを使用します。

Red Hat Enterprise Linux 7 では、Red Hat Developer Toolset の GCC C++ コンパイラーは、std::string の古い参照表示実装を使用します。これは、Red Hat Enterprise Linux 7 システムツールチェーンの GCC との互換性のために行われます。つまり、std::pmr::string などの新しい C++17 機能は、Red Hat Developer Toolset コンパイラーを使用している場合でも、Red Hat Enterprise Linux 7 では利用できないことを意味します。

2.3. GNU Fortran コンパイラー

2.3.1. Fortran コンパイラーのインストール

Red Hat Developer Toolset では、GNU Fortran コンパイラーは devtoolset-11-gcc-gfortran パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って devtoolset-11-toolchainで自動的にインストールされます。

2.3.2. Fortran コンパイラーの使用

コマンドラインで Fortran プログラムをコンパイルするには、以下のように gfortran コンパイラーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'gfortran -o output_file source_file...'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに output_file という名前のバイナリーファイルが作成されます。-o オプションを省略すると、コンパイラーはデフォルト a.out でという名前のファイルを作成します。

複数のソースファイルで構成されるプロジェクトで作業する場合、各ソースファイルのオブジェクトファイルを最初にコンパイルしてから、これらのオブジェクトファイルをリンクすることが一般的です。これにより、単一のソースファイルを変更する場合は、プロジェクト全体をコンパイルせずにこのファイルのみを再コンパイルできます。コマンドラインでオブジェクトファイルをコンパイルするには、以下のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'gfortran -o object_file -c source_file'
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これにより、object_file という名前のオブジェクトファイルが作成されます。-o オプションを省略すると、コンパイラーは、ファイル .o 拡張子が付いたソースファイルからという名前のファイルを作成します。オブジェクトファイルをリンクし、バイナリーファイルを作成します。

$ scl enable devtoolset-11 'gfortran -o output_file object_file...'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset gfortran でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の gfortran のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which gfortran
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Red Hat Developer Toolset の gfortran 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset gfortran と一致することを確認することができます。

$ gfortran -v
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例2.5 コマンドラインで Fortran プログラムのコンパイル

以下の内容を含むソースファイル hello.f について考えてみましょう。

program hello
  print *, "Hello, World!"
end program hello
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Red Hat Developer Toolset の gfortran コンパイラーを使用して、このソースコードをコマンドラインでコンパイルします。

$ scl enable devtoolset-11 'gfortran -o hello hello.f'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに hello という名前のバイナリーファイルが作成されます。

2.3.3. Fortran プログラムの実行

プログラムを gfortran コンパイルすると、実行可能なバイナリーファイルが作成されます。コマンドラインでこのプログラムを実行するには、実行ファイルがあるディレクトリーに移動し、これを実行します。

$ ./file_name
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例2.6 コマンドラインでの Fortran プログラムの実行

例2.5「コマンドラインで Fortran プログラムのコンパイル」 にあるように、hello バイナリーファイルを正常にコンパイルしたと仮定して実行できます。

$ ./hello
 Hello, World!
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2.4. Red Hat Developer Toolset での GCC の詳細

ライブラリーの静的リンク

最新のライブラリー機能の一部は、複数のバージョンの Red Hat Enterprise Linux での実行に対応するために、Red Hat Developer Toolset で構築されたアプリケーションに静的にリンクされています。標準の Red Hat Enterprise Linux エラータではこのコードが変更されないため、これにより、重要性が高くないセキュリティーリスクが発生します。Red Hat は、このリスクにより、開発者がアプリケーションを再構築する必要がある場合でも、セキュリティーエラータを使用してこのアプリケーションと通信します。

重要

このようなセキュリティーリスクが発生するため、開発者は同じ理由によりアプリケーション全体を静的にリンクしないことが強く推奨されます。

連結時に、オブジェクトファイルの後にライブラリーを指定

Red Hat Developer Toolset では、ライブラリーは、静的アーカイブで一部のシンボルを指定できるリンカースクリプトを使用してリンクされます。これは、Red Hat Enterprise Linux の複数のバージョンとの互換性を確保するために必要になります。ただし、リンカーのスクリプトは、対応する共有オブジェクトファイルの名前を使用します。したがって、リンカーは、オブジェクトファイルを指定するオプションの前に、ライブラリーを追加するオプションを指定する際に、想定とは異なるシンボル処理ルールを使用して、オブジェクトファイルが必要とするシンボルを認識しません。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -lsomelib objfile.o'
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このように、GCC Toolset のライブラリーを使用すると、リンカーのエラーメッセージで、undefined reference to symbol になります。この問題を回避するには、標準のリンクプラクティスに従い、オブジェクトファイルを指定するオプションの後に、ライブラリーを追加するオプションを指定します。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc objfile.o -lsomelib'
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この推奨事項は、Red Hat Enterprise Linux のベースバージョンの GCC を使用する場合にも適用されることに注意してください。

2.5. 関連資料

GNU Compiler Collections およびその機能の詳細は、以下の資料を参照してください。

インストールされているドキュメント
  • gcc(1): gcc コンパイラーの man ページでは、その使用方法に関する詳細情報が提供されます。一部の例外を除き、g++gcc と同じコマンドラインオプションを受け付けます。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man gcc'
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  • gfortran(1): gfortran コンパイラーの man ページは、その使用方法の詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man gfortran'
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  • C++ Standard Library Documentation: C++ 標準ライブラリーのドキュメントは、オプションでインストールできます。

    # yum install devtoolset-11-libstdc++-docs
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    インストールが完了すると、HTML ドキュメントは /opt/rh/devtoolset-11/root/usr/share/doc/devtoolset-11-libstdC++-docs-11.2/html/index.html で利用できます。

オンラインドキュメント
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 4章binutils: binutils を使用する手順。オブジェクトファイルおよびバイナリーを検査および操作するためのバイナリーツールのコレクションです。
  • 5章elfutils: elfutils を使用する手順。ELF ファイルを検査および操作するためのバイナリーツールのコレクションです。
  • 6章dwz: dwz ツールを使用して、ELF 共有ライブラリーや、サイズの ELF 実行ファイルに含まれる DWARF デバッグ情報を最適化する説明。
  • 8章GNU デバッガー (GDB): C、C++、および Fortran で書かれたデバッグプログラムの手順。

第3章 GNU make

GNU make ユーティリティー (通常は make) は、ソースファイルからの実行可能ファイルの生成を制御するツールです。make は自動的に複雑なプログラムのどの部分が変更されたかを判断し、再コンパイルする必要があります。makeMakefile と呼ばれる設定ファイルを使用して、プログラムを構築する方法を制御します。

Red Hat Developer Toolset には make 4.3 が同梱されています。このバージョンは、Red Hat Enterprise Linux に含まれるバージョンよりも新しいもので、バグ修正および機能強化が数多く追加されました。

3.1. make のインストール

Red Hat Developer Toolset では、devtoolset-11-make パッケージにより GNU make が提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明通りに devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます。

3.2. make の使用

Makefile を使用せずにプログラムを構築するには、以下のように make ツールを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'make source_file_without_extension'
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このコマンドは、C、C++、Fortran を含む多数のプログラミング言語に定義される暗黙的なルールを利用します。結果は、現在の作業ディレクトリーの source_file_without_extension という名前のバイナリーファイルです。

この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset make でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の make のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which make
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Red Hat Developer Toolset の make 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset make と一致することを確認することができます。

$ make -v
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例3.1 make を使用した C プログラムの構築

以下の内容を含むソースファイル hello.c について考えてみましょう。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
  printf("Hello, World!\n");
  return 0;
}
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Red Hat Developer Toolset の make ユーティリティーで定義されている暗黙的なルールを使用して、このソースコードを構築します。

$ scl enable devtoolset-11 'make hello'
cc     hello.c   -o hello
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これにより、現在の作業ディレクトリーに hello という名前のバイナリーファイルが作成されます。

3.3. Makefile の使用

複数のソースファイルで構成される複雑なプログラムを構築するには、makeMakefile と呼ばれる設定ファイルを使用して、プログラムのコンポーネントをコンパイルし、最終的な実行可能ファイルを構築する方法を制御します。Makefile には、作業ディレクトリーのクリーニング、プログラムファイルのインストールおよびアンインストール、およびその他の操作の指示を含めることもできます。

make は、現在のディレクトリーの GNUmakefilemakefile、または Makefile というファイルを自動的に使用します。別のファイル名を指定するには、-f オプションを使用します。

$ make -f make_file
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Makefile 構文の詳細の説明は、本ガイドの対象外です。GNU make、アップストリームの GNU make マニュアルを参照してください。これは、GNU make ユーティリティー、Makefile 構文、その使用方法を詳細に説明しています。

完全な make マニュアルは、インストールの一部として Texinfo 形式でも利用できます。このマニュアルを表示するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'info make'
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例3.2 例: Makefile を使用した C プログラムの構築

例3.1「make を使用した C プログラムの構築」 で紹介されている簡単な C プログラムを構築するために Makefile という名前が付けられた以下の汎用 Makefile について考えてみましょう。Makefile は変数を定義し、ターゲットレシピで構成される 4 つの ルール を指定します。レシピの行は、TAB 文字で開始する必要があることに注意してください。

CC=gcc
CFLAGS=-c -Wall
SOURCE=hello.c
OBJ=$(SOURCE:.c=.o)
EXE=hello

all: $(SOURCE) $(EXE)

$(EXE): $(OBJ)
        $(CC) $(OBJ) -o $@

.o: .c
        $(CC) $(CFLAGS) $< -o $@

clean:
        rm -rf $(OBJ) $(EXE)
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この Makefile を使用して hello.c プログラムを構築するには、make ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'make'
gcc -c -Wall hello.c -o hello.o
gcc hello.o -o hello
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これにより、現在の作業ディレクトリーに、新しいオブジェクトファイル hello.c と新しいバイナリーファイル hello が作成されます。

作業ディレクトリーを消去するには、以下のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'make clean'
rm -rf hello.o hello
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これにより、作業ディレクトリーからオブジェクトおよびバイナリーファイルが削除されます。

3.4. 関連資料

GNU make ツールとその機能の詳細は、以下の資料を参照してください。

インストールされているドキュメント
  • make(1): make ユーティリティーの man ページでは、その使用方法に関する情報が提供されます。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man make'
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  • Makefile 構文の詳細情報を含む完全な make マニュアルも Texinfo 形式から入手できます。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの情報マニュアルを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'info make'
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オンラインドキュメント
  • GNU make: アップストリームの GNU make マニュアルでは、GNU make ユーティリティー、Makefile 構文、およびその使用方法が詳細に説明されています。
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 2章GNU コンパイラーコレクション (GCC): 幅広いプログラミング言語に対応する移植可能なコンパイラースイートである GNU コンパイラーコレクション を使用する手順。
  • 4章binutils: binutils を使用する手順。オブジェクトファイルおよびバイナリーを検査および操作するためのバイナリーツールのコレクションです。
  • 5章elfutils: elfutils を使用する手順。ELF ファイルを検査および操作するためのバイナリーツールのコレクションです。
  • 6章dwz: dwz ツールを使用して、ELF 共有ライブラリーや、サイズの ELF 実行ファイルに含まれる DWARF デバッグ情報を最適化する説明。
  • 8章GNU デバッガー (GDB): C、C++、および Fortran で書かれたデバッグプログラムの手順。

第4章 binutils

binutils は、GNU リンカー、GNU アセンブラー、およびオブジェクトファイルおよびバイナリーを検査および操作できるその他のユーティリティーなど、さまざまなバイナリーツールの集合です。Red Hat Developer Toolset バージョンの binutils で配布されるバイナリーツールの完全リストは、表4.1「Red Hat Developer Toolset の binutils に含まれるツール」 を参照してください。

Red Hat Developer Toolset には binutils 2.36 が同梱されています。このバージョンは、Red Hat Enterprise Linux および Red Hat Developer Toolset の以前のリリースに含まれるバージョンよりも新しいもので、バグ修正および機能強化を提供します。

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表4.1 Red Hat Developer Toolset の binutils に含まれるツール
名前説明

addr2line

アドレスをファイル名および行番号に変換します。

ar

アーカイブからファイルを作成、変更、および抽出します。

as

GNU アセンブラー。

c++filt

mangled C++ シンボルをデコードします。

dwp

DWARF オブジェクトファイルを 1 つの DWARF パッケージファイルに統合します。

elfedit

ELF ファイルを検査および編集します。

gprof

プロファイリング情報を表示します。

ld

GNU リンカー。

ld.bfd

GNU リンカーの代替。

ld.gold

GNU リンカーの代替手段

nm

オブジェクトファイルのシンボルを一覧表示します。

objcopy

オブジェクトファイルをコピーして変換します。

objdump

オブジェクトファイルの情報を表示します。

ranlib

このアーカイブにアクセスするために、アーカイブのコンテンツにインデックスを生成します。

readelf

ELF ファイルに関する情報を表示します。

size

オブジェクトまたはアーカイブファイルのセクションサイズを一覧表示します。

strings

ファイルの印刷可能な文字シーケンスを表示します。

strip

オブジェクトファイルからのすべてのシンボルを破棄します。

4.1. binutils のインストール

Red Hat Developer Toolset では、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 で説明されているように、devtoolset-11-binutils パッケージでbinutils が提供され、devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます。

4.2. GNU アセンブラーの使用

アセンブリー言語プログラムからオブジェクトファイルを生成するには、以下のように as ツールを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'as option ... -o object_file source_file'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに object_file という名前のオブジェクトファイルが作成されます。

この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset as でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の as のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which as
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Red Hat Developer Toolset の as 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset as と一致することを確認することができます。

$ as -v
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4.3. GNU リンカーの使用

オブジェクトファイルから実行可能なバイナリーファイルまたはライブラリーを作成するには、以下のように ld ツールを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'ld option ... -o output_file object_file ...'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに output_file という名前のバイナリーファイルが作成されます。-o オプションを省略すると、コンパイラーはデフォルト a.out でという名前のファイルを作成します。

この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset ld でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の ld のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which ld
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Red Hat Developer Toolset の ld 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset ld と一致することを確認することができます。

$ ld -v
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4.4. その他のバイナリーツールの使用

binutils は、リンカーやアセンブラー以外の多くのバイナリーツールを提供します。これらのツールの一覧は、表4.1「Red Hat Developer Toolset の binutils に含まれるツール」 を参照してください。

binutils の一部であるツールを実行するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'tool option ... file_name'
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binutils で配布されるツールの一覧は、表4.1「Red Hat Developer Toolset の binutils に含まれるツール」 を参照してください。たとえば、objdump ツールを使用してオブジェクトファイルを検査するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'objdump option ... object_file'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、Red Hat Developer Toolset バイナリーツールでシェルセッションをデフォルトとして実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

binutils のバージョンを確認するには、以下のコマンドを使用します。

$ which objdump
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Red Hat Developer Toolset の objdump 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset objdump と一致することを確認することができます。

$ objdump -v
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4.5. Red Hat Developer Toolset における binutils の詳細

ライブラリーの静的リンク

最新のライブラリー機能の一部は、複数のバージョンの Red Hat Enterprise Linux での実行に対応するために、Red Hat Developer Toolset で構築されたアプリケーションに静的にリンクされています。標準の Red Hat Enterprise Linux エラータではこのコードが変更されないため、これにより、重要性が高くないセキュリティーリスクが発生します。Red Hat は、このリスクにより、開発者がアプリケーションを再構築する必要がある場合でも、セキュリティーエラータを使用してこのアプリケーションと通信します。

重要

このようなセキュリティーリスクが発生するため、開発者は同じ理由によりアプリケーション全体を静的にリンクしないことが強く推奨されます。

連結時に、オブジェクトファイルの後にライブラリーを指定

Red Hat Developer Toolset では、ライブラリーは、静的アーカイブで一部のシンボルを指定できるリンカースクリプトを使用してリンクされます。これは、Red Hat Enterprise Linux の複数のバージョンとの互換性を確保するために必要になります。ただし、リンカーのスクリプトは、対応する共有オブジェクトファイルの名前を使用します。したがって、リンカーは、オブジェクトファイルを指定するオプションの前に、ライブラリーを追加するオプションを指定する際に、想定とは異なるシンボル処理ルールを使用して、オブジェクトファイルが必要とするシンボルを認識しません。

$ scl enable devtoolset-11 'ld -lsomelib objfile.o'
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このように、GCC Toolset のライブラリーを使用すると、リンカーのエラーメッセージで、undefined reference to symbol になります。この問題を回避するには、標準のリンクプラクティスに従い、オブジェクトファイルを指定するオプションの後に、ライブラリーを追加するオプションを指定します。

$ scl enable devtoolset-11 'ld objfile.o -lsomelib'
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また、この推奨事項は、Red Hat Enterprise Linux のベースバージョンの binutils を使用している場合にも適用されることに注意してください。

4.6. 関連資料

binutils の詳細は、以下に記載のドキュメントを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • as(1)、ld(1)、addr2line(1)、ar(1)、c++filt(1)、dwp(1)、elfedit(1)、gprof(1)、nm(1)、objcopy(1)、objdump(1)、runlib (1)、readelf(1)、size(1)、string (1)、strip(1): さまざまな binutils ツールの man ページは、それぞれの使用方法に関する詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man tool'scl enable devtoolset-11 'man tool'scl enable devtoolset-11 'man tool'
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オンラインドキュメント
  • binutils のドキュメント: binutils ドキュメントでは、バイナリーツールとその使用方法に関する詳細な説明が記載されています。
以下も併せて参照してください。

第5章 elfutils

elfutils は、eu-objdumpeu-readelf、および ELF ファイルの検査と操作を行うことができるその他ユーティリティなどの一連のバイナリーツールです。Red Hat Developer Toolset バージョンの elfutils で配布されるバイナリーツールの完全リストは、表5.1「Red Hat Developer Toolset の elfutils に含まれるツール」 を参照してください。

Red Hat Developer Toolset には elfutils 0.185 が同梱されています。このバージョンは、Red Hat Developer Toolset の以前のリリースに含まれていたバージョンよりも新しいもので、バグ修正および機能強化が提供されています。

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表5.1 Red Hat Developer Toolset の elfutils に含まれるツール
名前説明

eu-addr2line

アドレスをファイル名および行番号に変換します。

eu-ar

アーカイブからファイルを作成、変更、および抽出します。

eu-elfcmp

2 つの ELF ファイルの関連する部分を等価性と比較します。

eu-elflint

ELF ファイルは 汎用 ABI (gABI) および プロセッサー固有の補完 ABI (psABI) 仕様 と互換性があります。

eu-findtextrel

ファイルでテキストの再配置のソースを見つけます。

eu-make-debug-archive

デバッグ用のオフラインアーカイブを作成します。

eu-nm

オブジェクトファイルのシンボルを一覧表示します。

eu-objdump

オブジェクトファイルの情報を表示します。

eu-ranlib

このアーカイブにアクセスするために、アーカイブのコンテンツにインデックスを生成します。

eu-readelf

ELF ファイルに関する情報を表示します。

eu-size

オブジェクトまたはアーカイブファイルのセクションサイズを一覧表示します。

eu-stack

プロセスとコアをアンバウンドする新しいユーティリティー。

eu-strings

ファイルの印刷可能な文字シーケンスを表示します。

eu-strip

オブジェクトファイルからのすべてのシンボルを破棄します。

eu-unstrip

ストライプ化されたファイルと個別のシンボルおよびデバッグ情報を統合します。

5.1. elfutils のインストール

Red Hat Developer Toolset では、devtoolset-11-elfutils パッケージにより elfutils が提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明通りに devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます。

5.2. elfutils の使用

elfutils の一部であるツールのいずれかを実行するには、以下のようにツールを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'tool option ... file_name'
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elfutils で配布されるツールの一覧は、表5.1「Red Hat Developer Toolset の elfutils に含まれるツール」 を参照してください。たとえば、objdump ツールを使用してオブジェクトファイルを検査するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'eu-objdump option ... object_file'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、Red Hat Developer Toolset バイナリーツールでシェルセッションをデフォルトとして実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
Copy to Clipboard Toggle word wrap
注記

elfutils のバージョンを確認するには、以下のコマンドを使用します。

$ which eu-objdump
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Red Hat Developer Toolset の eu-objdump 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset eu-objdump と一致することを確認することができます。

$ eu-objdump -V
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5.3. 関連資料

elfutils の詳細は、以下に記載のドキュメントを参照してください。

以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 2章GNU コンパイラーコレクション (GCC): C、C++、および Fortran で書かれたプログラムのコンパイル手順。
  • 4章binutils: binutils を使用する手順。オブジェクトファイルおよびバイナリーを検査および操作するためのバイナリーツールのコレクションです。
  • 6章dwz: dwz ツールを使用して、ELF 共有ライブラリーや、サイズの ELF 実行ファイルに含まれる DWARF デバッグ情報を最適化する説明。

第6章 dwz

dwz は、ELF 共有ライブラリー および ELF 実行可能ファイルに含まれる DWARF デバッグ情報のサイズの最適化を試みるコマンドラインツールです。そのためには、dwz が DWARF 情報表現を、可能な場合は同等の小規模な表現に置き換え、DWARF StandardAppendix E からの手法を使用して重複の量を減らします。

Red Hat Developer Toolset には dwz 0.14 が同梱されています。

6.1. dwz のインストール

Red Hat Developer Toolset では、dwz ユーティリティーは devtoolset-11-dwz パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます。

6.2. dwz の使用

バイナリーファイルで DWARF デバッグ情報を最適化するには、以下のように dwz ツールを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'dwz option... file_name'
Copy to Clipboard Toggle word wrap

この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset dwz でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
Copy to Clipboard Toggle word wrap
注記

使用中の dwz のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which dwz
Copy to Clipboard Toggle word wrap

Red Hat Developer Toolset の dwz 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset dwz と一致することを確認することができます。

$ dwz -v
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6.3. 関連資料

dwz とその機能の詳細は、以下に挙げるリソースを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • dwz(1): dwz ユーティリティーの man ページは、その使用方法の詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man dwz'
    Copy to Clipboard Toggle word wrap
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 2章GNU コンパイラーコレクション (GCC): C、C++、および Fortran で書かれたプログラムのコンパイル手順。
  • 4章binutils: binutils を使用する手順。オブジェクトファイルおよびバイナリーを検査および操作するためのバイナリーツールのコレクションです。
  • 5章elfutils: elfutils を使用する手順。ELF ファイルを検査および操作するためのバイナリーツールのコレクションです。

第7章 annobin

Annobin プロジェクトは、annobin プラグインと annockeck プログラムで構成されます。

annobin プラグインは、GNU コンパイラーコレクション (GCC) コマンドライン、コンパイル状態、およびコンパイルプロセスをスキャンし、ELF ノートを生成します。ELF ノートでは、バイナリーの構築方法を記録し、セキュリティー強化チェックを実行する annocheck プログラムの情報を得ることができます。

セキュリティー強化チェッカーは annocheck プログラムの一部で、デフォルトで有効になっています。バイナリーファイルをチェックして、必要なセキュリティー強化オプションでプログラムが構築されていて、正しくコンパイルされているかを判断します。annocheck は、ELF オブジェクトファイルのディレクトリー、アーカイブ、および RPM パッケージを再帰的にスキャンできます。

注記

ファイルは ELF 形式である必要があります。annocheck は、他のバイナリーファイルタイプの処理に対応していません。

7.1. Annobin のインストール

Red Hat Developer Toolset では、annobin プラグインおよび annocheck プログラムは devtoolset-11-gcc パッケージで提供され、「オプションパッケージのインストール」 の説明に従ってインストールされます。

7.2. Annobin プラグインの使用

gcc を使用して annobin プラグインにオプションを渡すには、以下を使用します。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -fplugin=annobin -fplugin-arg-annobin-option file-name'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset as でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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7.3. Annocheck の使用

annocheck プログラムでファイル、ディレクトリー、または RPM パッケージをスキャンするには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'annocheck file-name'
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注記

annocheck は ELF ファイルのみを検索します。他のファイルタイプは無視されます。

この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset as でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の annocheck のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which annocheck
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Red Hat Developer Toolset の annocheck 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset annocheck と一致することを確認することができます。

$ annocheck --version
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7.4. 関連資料

annocheckannobin、および その機能の詳細は、以下の資料を参照してください。

インストールされているドキュメント
  • annocheck(1): annocheck ユーティリティーの man ページには、その使用方法に関する詳細情報が記載されています。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man annocheck'
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  • annobin(1): annobin ユーティリティーの man ページには、その使用方法に関する詳細情報が記載されています。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man annobin'
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パート III. デバッグツール

第8章 GNU デバッガー (GDB)

GNU デバッガー (通常は GDB として省略) は、さまざまなプログラミング言語で書かれたプログラムのデバッグに使用できるコマンドラインツールです。これにより、デバッグするコード内でメモリーを検査したり、コードの実行状態を制御したり、コードの特定セクションの実行を検出したりできます。

Red Hat Developer Toolset には GDB 10.2 が同梱されています。このバージョンは、Red Hat Enterprise Linux に同梱されていたバージョンと Red Hat Developer Toolset の以前のリリースよりも新しいもので、機能拡張やバグ修正が数多く追加されました。

8.1. GNU デバッガーのインストール

Red Hat Developer Toolset では、GNU デバッガーdevtoolset-11-gdb パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます

8.2. デバッグプログラムの準備

デバッグ情報を使用したプログラムのコンパイル

GNU デバッガー が読み取り可能なデバッグ情報で C プログラムをコンパイルするには、-g オプションを指定して gcc コンパイラーが実行されていることを確認します。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -g -o output_file input_file...'
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同様に、デバッグ情報を使用して C++ プログラムをコンパイルするには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'g++ -g -o output_file input_file...'
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例8.1 デバッグ情報を使用した C プログラムのコンパイル

以下の内容を fibonacci.c 含むという名前のソースファイルについて考えてみましょう。

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main (int argc, char *argv[]) {
  unsigned long int a = 0;
  unsigned long int b = 1;
  unsigned long int sum;

  while (b < LONG_MAX) {
    printf("%ld ", b);
    sum = a + b;
    a = b;
    b = sum;
  }

  return 0;
}
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GNU デバッガー のデバッグ情報とともに、Red Hat Developer Toolset の GCC を使用してコマンドラインでこのプログラムをコンパイルします。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -g -o fibonacci fibonacci.c'
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これにより、現在の作業ディレクトリーに fibonacci という名前のバイナリーファイルが作成されます。

既存パッケージのデバッグ情報のインストール

システムにすでにインストールされているパッケージのデバッグ情報をインストールするには、次のコマンドを実行します。

# debuginfo-install package_name
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debuginfo-install ユーティリティーをシステムで使用できるようにするには、yum-utils パッケージがインストールされている必要があることに注意してください。

例8.2 glibc パッケージのデバッグ情報のインストール

glibc パッケージのデバッグ情報をインストールします。

# debuginfo-install glibc
Loaded plugins: product-id, refresh-packagekit, subscription-manager
--> Running transaction check
---> Package glibc-debuginfo.x86_64 0:2.17-105.el7 will be installed
...
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8.3. GNU デバッガーの実行

デバッグするプログラムで GNU デバッガー を実行するには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'gdb file_name'
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これにより、インタラクティブモードで gdb デバッガーが開始され、デフォルトのプロンプト (gdb) が表示されます。デバッグセッションを終了してシェルプロンプトに戻るには、いつでも以下のコマンドを実行します。

(gdb) quit
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset g++ でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

使用中の gdb のバージョンを確認するには、以下を行います。

$ which gdb
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Red Hat Developer Toolset の gdb 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset gdb と一致することを確認することができます。

$ gdb -v
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例8.3 fiacci バイナリーファイルでの gdb ユーティリティーの実行

この例では、例8.1「デバッグ情報を使用した C プログラムのコンパイル」 の説明に従って fibonacci バイナリーファイルを正常にコンパイルしていることを前提としています。

gdb でデバッグ fibonacci を起動します。

$ scl enable devtoolset-11 'gdb fibonacci'
GNU gdb (GDB) Red Hat Enterprise Linux 8.2-2.el7
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.  Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "x86_64-redhat-linux-gnu".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.
For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
Reading symbols from fibonacci...done.
(gdb)
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8.4. ソースコードの一覧表示

デバッグしているプログラムのソースコードを表示するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) list
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デバッグしているプログラムの実行を開始する前に、gdb はソースコードの最初の 10 行を表示し、その後に使用しても別の 10 行が一覧表示されます。実行を開始すると、gdb は通常はブレークポイントを設定する際に実行が停止した行を取ります。

特定の行を取り囲むコードを表示することもできます。

(gdb) list file_name:line_number
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同様に、特定の関数の開始点を囲むコードを表示するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) list file_name:function_name
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list コマンドが表示する行数を変更できます。

(gdb) set listsize number
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例8.4 fiacci バイナリーファイルのソースコードの一覧表示

例8.1「デバッグ情報を使用した C プログラムのコンパイル」 に記載されている fibonacci.c ファイルには、正確に 17 行があります。デバッグ情報を使用してコンパイルし、gdb ユーティリティーにソースコード全体を一覧表示できるようにする場合は、以下のコマンドを実行して、一覧表示されている行の数を 20 に変更します。

(gdb) set listsize 20
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引数なしで list コマンドを実行して、デバッグするファイルのソースコード全体を表示できるようになりました。

(gdb) list
1       #include <stdio.h>
2       #include <limits.h>
3
4       int main (int argc, char *argv[]) {
5         unsigned long int a = 0;
6         unsigned long int b = 1;
7         unsigned long int sum;
8
9         while (b < LONG_MAX) {
10          printf("%ld ", b);
11          sum = a + b;
12          a = b;
13          b = sum;
14        }
15
16        return 0;
17      }
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8.5. ブレークポイントの設定

新しいブレークポイントの設定

特定の行に新しいブレークポイントを設定するには、以下を行います。

(gdb) break file_name:line_number
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特定の関数でブレークポイントを設定することもできます。

(gdb) break file_name:function_name
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例8.5 新しいブレークポイントの設定

この例では、例8.1「デバッグ情報を使用した C プログラムのコンパイル」 に一覧表示されている fibonacci.c ファイルをデバッグ情報を使用してコンパイルしていることを前提としています。

10 行目で新しいブレークポイントを設定します。

(gdb) break 10
Breakpoint 1 at 0x4004e5: file fibonacci.c, line 10.
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ブレークポイントの一覧表示

現在設定されているブレークポイントの一覧を表示するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) info breakpoints
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例8.6 ブレークポイントの一覧表示

この例では、例8.5「新しいブレークポイントの設定」 の手順に従っていることを前提としています。

現在設定されているブレークポイントの一覧を表示します。

(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x00000000004004e5 in main at fibonacci.c:10
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既存のブレークポイントの削除

特定の行に設定されているブレークポイントを削除するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) clear line_number
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同様に、特定の関数に設定したブレークポイントを削除するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) clear function_name
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例8.7 既存のブレークポイントの削除

この例では、例8.1「デバッグ情報を使用した C プログラムのコンパイル」 に一覧表示されている fibonacci.c ファイルをデバッグ情報を使用してコンパイルしていることを前提としています。

7 行目で新しいブレークポイントを設定します。

(gdb) break 7
Breakpoint 2 at 0x4004e3: file fibonacci.c, line 7.
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このブレークポイントを削除します。

(gdb) clear 7
Deleted breakpoint 2
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8.6. 実行の開始

デバッグしているプログラムの実行を開始するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) run
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プログラムがコマンドライン引数を許可する場合は、run コマンドに引数として指定できます。

(gdb) run argument
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最初のブレークポイント (存在する場合) に達するか、エラーが発生した場合、またはプログラムが終了したときに実行が停止します。

例8.8 フィボナッチバイナリーファイルの実行

この例では、例8.5「新しいブレークポイントの設定」 の手順に従っていることを前提としています。

fibonacci バイナリーファイルの実行

(gdb) run
Starting program: /home/john/fibonacci

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe4d8) at fibonacci.c:10
10          printf("%ld ", b);
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8.7. 現在の値の表示

この gdb ユーティリティーを使用すると、複雑で、有効な式やライブラリー機能まで、プログラムに関連するほぼすべての値を表示できます。ただし、変数の値を表示するのが最も一般的なタスクです。

特定の変数の現在の値を表示するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) print variable_name
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例8.9 変数の現在の値の表示

この例では、例8.8「フィボナッチバイナリーファイルの実行」 の指示に従い、10 行目でブレークポイントに到達した後に、fibonacci バイナリーの実行が停止していることを前提としています。

変数 a および b の現在の値を表示します。

(gdb) print a
$1 = 0
(gdb) print b
$2 = 1
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8.8. 継続実行

ブレークポイントに達した後にデバッグするプログラムの実行を再開するには、次のコマンドを実行します。

(gdb) continue
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別のブレークポイントに到達すると、実行が再び停止します。特定の数のブレークポイントをスキップするには (通常はループをデバッグする場合)、以下を実行します。

(gdb) continue number
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この gdb ユーティリティーでは、1 行のコードを実行した後に実行を停止することもできます。

(gdb) step
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最後に、特定の数行を実行できます。

(gdb) step number
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例8.10 フィボナッチバイナリーファイルの実行の継続

この例では、例8.8「フィボナッチバイナリーファイルの実行」 の指示に従い、10 行目でブレークポイントに到達した後に、fibonacci バイナリーの実行が停止していることを前提としています。

実行を再開します。

(gdb) continue
Continuing.

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe4d8) at fibonacci.c:10
10          printf("%ld ", b);
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ブレークポイントに到達すると、実行が停止します。

次の 3 行コードを実行します。

(gdb) step 3
13          b = sum;
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これにより、b に変数を割り当てる前に、sum 変数の現在の値を確認することができます。

(gdb) print sum
$3 = 2
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8.9. 関連資料

GNU デバッガー およびその機能の詳細は、以下の資料を参照してください。

インストールされているドキュメント

devtoolset-11-gdb-doc パッケージをインストールすると、/opt/rh/devtoolset-11/root/usr/share/doc/devtoolset-11-gdb-doc-10.2 ディレクトリーの HTML 形式および PDF 形式のドキュメントを利用できます。

  • GDB ガイドを使用したデバッグ。これは、同じ名前のアップストリーム資料のコピーです。本書のバージョンは、Red Hat Developer Toolset で利用可能な GDB のバージョンに完全に対応します。
  • GDB の Obsolete Annotations ドキュメント。これは廃止された GDB レベル 2 アノテーションを一覧表示します。
オンラインドキュメント
  • Red Hat Enterprise Linux 7 開発者ガイド: Red Hat Enterprise Linux 7 開発者ガイド では、GNU デバッガー およびデバッグに関する詳細情報が提供されています。
  • GDB ドキュメント: アップストリームの GDB ドキュメントには、GDB User Manual およびその他の参考資料が含まれています。
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 2章GNU コンパイラーコレクション (GCC): C、C++、および Fortran で書かれたプログラムをコンパイルする方法の詳細。
  • 9章strace: strace ユーティリティーを使用して、プログラムが使用するシステムコールを監視し、受信するシグナル。
  • 11章memstomp: memstomp ユーティリティーを使用する手順で、さまざまな標準で使用できないメモリー領域が重複しているライブラリー関数への呼び出しを特定します。

第9章 strace

strace は、実行中のプロセスによって確立および受信されたシステムコールを追跡するために使用できるコマンドラインの診断およびデバッグツールです。これは、各システムコールの名前、引数、および戻り値と、プロセスによって受信したシグナルとそのカーネルとの対話を記録し、このレコードを標準エラー出力または選択したファイルに出力します。

Red Hat Developer Toolset には strace 5.13 が同梱されています。

9.1. strace のインストール

Red Hat Enterprise Linux では、strace ユーティリティーは devtoolset-11-strace パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明通りに devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます。

9.2. strace の使用

分析するプログラムで strace ユーティリティーを実行するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace program argument...'
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program を、分析するプログラムの名前に置き換え、argument を、このプログラムに指定するコマンドラインオプションと引数に置き換えます。以下の例では、-p コマンドラインオプションとプロセス ID を使用して、実行中のプロセスでユーティリティーを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -p process_id'scl enable devtoolset-11 'strace -p process_id'scl enable devtoolset-11 'strace -p process_id'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset strace でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

任意の時点で使用している strace のバージョンを確認するには、以下のコマンドを実行します。

$ which strace
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Red Hat Developer Toolset の strace 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset strace と一致することを確認することができます。

$ strace -V
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9.2.1. 出力のファイルへのリダイレクト

デフォルトでは strace、各システムコールの名前、引数、および戻り値を標準エラー出力に出力します。この出力をファイルにリダイレクトするには、-o コマンドラインオプションの後にファイル名を指定します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -o file_name program argument...'
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file_name をファイル名に置き換えます。

例9.1 出力のファイルへのリダイレクト

例8.1「デバッグ情報を使用した C プログラムのコンパイル」 から fibonacci ファイルのバージョンを若干変更したことを検討してください。この実行可能ファイルには、Fibonacci シーケンスが表示され、オプションでこのシーケンスのメンバー数を指定することができます。このファイルで strace ユーティリティーを実行し、トレース出力を fibonacci.log リダイレクトします。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -o fibonacci.log ./fibonacci 20'
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765
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これにより、現在の作業ディレクトリーに、fibonacci.log という新しいプレーンテキストファイルが作成されます。

9.2.2. 選択したシステム呼び出しの追跡

選択したシステムコールのセットのみを追跡するには、strace コマンドラインオプションを指定して -e ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e expression program argument...'
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expression を、トレースするシステムコールのコンマ区切りリスト、または 表9.1「-e オプションで一般的に使用される値」 にリストされているにキーワードに置き換えます。使用できるすべての値の説明は、strace(1) の man ページを参照してください。

Expand
表9.1 -e オプションで一般的に使用される値
説明

%file

ファイル名を引数として受け入れるシステムコール。

%process

プロセス管理に関連するシステムコール。

%network

ネットワークに関連するシステムコール。

%signal

シグナル管理に関連するシステムコール。

%ipc

IPC (inter-process communication) に関連するシステムコール。

%desc

ファイル記述子に関連するシステムコール。

構文 -e は、完全な形式の -e trace= です。

例9.2 選択したシステム呼び出しの追跡

例11.1「memstomp の使用」employee ファイルを考慮します。この実行可能ファイルで strace ユーティリティーを実行し、mmap および munmap システムコールのみをトレースします。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -e mmap,munmap ./employee'
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f896c744000
mmap(NULL, 61239, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f896c735000
mmap(0x3146a00000, 3745960, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3146a00000
mmap(0x3146d89000, 20480, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x189000) = 0x3146d89000
mmap(0x3146d8e000, 18600, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x3146d8e000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f896c734000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f896c733000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f896c732000
munmap(0x7f896c735000, 61239)           = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f896c743000
John,john@example.comDoe,
+++ exited with 0 +++
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9.2.3. タイムスタンプの表示

トレースの各行を、時間、分、および秒で正確な時刻にプレフィックスするには、-t コマンドラインオプションを指定して strace ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -t program argument...'
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ミリ秒を表示するには、-t オプションを 2 回指定します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -tt program argument...'
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トレースの各行を、各システムコールの実行に必要な時間にプレフィックスを付けるには、-r コマンドラインオプションを使用します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -r program argument...'
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例9.3 タイムスタンプの表示

pwd という名前の実行ファイルを考慮してください。このファイルで strace ユーティリティーを実行し、出力にタイムスタンプを含めます。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -tt pwd'
19:43:28.011815 execve("./pwd", ["./pwd"], [/* 36 vars */]) = 0
19:43:28.012128 brk(0)                  = 0xcd3000
19:43:28.012174 mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fc869cb0000
19:43:28.012427 open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY) = 3
19:43:28.012446 fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=61239, ...}) = 0
19:43:28.012464 mmap(NULL, 61239, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fc869ca1000
19:43:28.012483 close(3)                = 0
...
19:43:28.013410 +++ exited with 0 +++
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9.2.4. サマリーの表示

各システムコールの実行に必要な時間、これらのシステムコールが実行した回数、実行中に発生したエラー数の概要を表示するには、-c コマンドラインオプションを指定して strace ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -c program argument...'
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例9.4 サマリーの表示

lsblk という名前の実行ファイルを考慮してください。このファイルで strace ユーティリティーを実行し、トレースの概要を表示します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -c lsblk > /dev/null'
% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 80.88    0.000055           1       106        16 open
 19.12    0.000013           0       140           munmap
  0.00    0.000000           0       148           read
  0.00    0.000000           0         1           write
  0.00    0.000000           0       258           close
  0.00    0.000000           0        37         2 stat
...
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00    0.000068                  1790        35 total
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9.2.5. システムコール結果の改ざん

システムコールから返されたエラーをシミュレートすると、プログラムで不足しているエラー処理の特定に役立ちます。

特定のシステムコールの結果としてプログラムが一般的なエラーを受け取るには、-e fault= オプションを指定して strace ユーティリティーを実行し、システムコールを指定します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=syscall program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=syscall program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=syscall program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=syscall program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=syscall program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=syscall program argument...'scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=syscall program argument...'
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エラーの種類または戻り値を指定するには、-e inject= オプションを使用します。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:error=error-type program argument'
$ scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'scl enable devtoolset-11 'strace -e inject=syscall:retval=return-value program argument'
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エラータイプと戻り値は相互排他的であることに注意してください。

例9.5 システムコール結果の改ざん

lsblk という名前の実行ファイルを考慮してください。このファイルで strace ユーティリティーを実行すると、mmap() システムコールがエラーを返すようにします。

$ scl enable devtoolset-11 'strace -e fault=mmap:error=EPERM lsblk > /dev/null'
execve("/usr/bin/lsblk", ["lsblk"], 0x7fff1c0e02a0 /* 54 vars */) = 0
brk(NULL)                               = 0x55d9e8b43000
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = -1 EPERM (Operation not permitted) (INJECTED)
writev(2, [{iov_base="lsblk", iov_len=5}, {iov_base=": ", iov_len=2}, {iov_base="error while loading shared libra"..., iov_len=36}, {iov_base=": ", iov_len=2}, {iov_base="", iov_len=0}, {iov_base="", iov_len=0}, {iov_base="cannot create cache for search p"..., iov_len=35}, {iov_base=": ", iov_len=2}, {iov_base="Cannot allocate memory", iov_len=22}, {iov_base="\n", iov_len=1}], 10lsblk: error while loading shared libraries: cannot create cache for search path: Cannot allocate memory
) = 105
exit_group(127)                         = ?
+++ exited with 127 +++
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9.3. 関連資料

strace とその機能の詳細は、以下に挙げるリソースを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • strace(1): strace ユーティリティーの man ページは、その使用方法に関する詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man strace'
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以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 10章ltrace: ltrace ツールを使用して、プログラムライブラリー呼び出しを追跡する手順。
  • 8章GNU デバッガー (GDB): C、C++、および Fortran で書かれたデバッグプログラムの手順。
  • 11章memstomp: memstomp ユーティリティーを使用する手順で、さまざまな標準で使用できないメモリー領域が重複しているライブラリー関数への呼び出しを特定します。

第10章 ltrace

ltrace は、コマンドラインの診断およびデバッグのツールです。これは、共有ライブラリーに追加された呼び出しの表示に使用できます。これは動的ライブラリーフックメカニズムを使用し、静的にリンクされたライブラリーへの呼び出しを追跡できなくなります。ltrace は、ライブラリーコールの戻り値も表示します。出力は、標準エラー出力または選択したファイルに出力されます。

Red Hat Developer Toolset にはltrace 0.7.91 が同梱されています。ベースバージョンの ltrace は、以前のリリースの Red Hat Developer Toolset と同じですが、さまざまな機能強化およびバグ修正がポートされています。

10.1. ltrace のインストール

Red Hat Enterprise Linux では、ltrace ユーティリティーは devtoolset-11-ltrace パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明通りに devtoolset-11-toolchain で自動的にインストールされます。

10.2. ltrace の使用

分析するプログラムで ltrace ユーティリティーを実行するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace program argument...'
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program を、分析するプログラムの名前に置き換え、argument を、このプログラムに指定するコマンドラインオプションと引数に置き換えます。以下の例では、-p コマンドラインオプションとプロセス ID を使用して、実行中のプロセスでユーティリティーを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -p process_id'scl enable devtoolset-11 'ltrace -p process_id'scl enable devtoolset-11 'ltrace -p process_id'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、デフォルトで Red Hat Developer Toolset ltrace でシェルセッションを実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

任意の時点で使用している ltrace のバージョンを確認するには、以下のコマンドを実行します。

$ which ltrace
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Red Hat Developer Toolset の ltrace 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset ltrace と一致することを確認することができます。

$ ltrace -V
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10.2.1. 出力のファイルへのリダイレクト

デフォルトでは ltrace、各システムコールの名前、引数、および戻り値を標準エラー出力に出力します。この出力をファイルにリダイレクトするには、-o コマンドラインオプションの後にファイル名を指定します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -o file_name program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -o file_name program argument...'
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file_name をファイル名に置き換えます。

例10.1 出力のファイルへのリダイレクト

例8.1「デバッグ情報を使用した C プログラムのコンパイル」 から fibonacci ファイルのバージョンを若干変更したことを検討してください。この実行可能ファイルには、Fibonacci シーケンスが表示され、オプションでこのシーケンスのメンバー数を指定することができます。のファイルで ltrace ユーティリティーを実行し、トレース出力を fibonacci.log にリダイレクトします。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -o fibonacci.log ./fibonacci 20'
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765
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これにより、現在の作業ディレクトリーに、fibonacci.log という新しいプレーンテキストファイルが作成されます。

10.2.2. 選択したライブラリー呼び出しの追跡

選択したライブラリーコールのセットのみを追跡するには、-e コマンドラインオプションを指定して ltrace ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -e expression program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -e expression program argument...'
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expression をルールチェーンに置き換え、トレースするライブラリー呼び出しを指定します。ルールは、シンボル名 (malloc または free など) と、ライブラリー SONAME (libc.so など) を識別するパターンで構成されています。たとえば、malloc および free 関数への呼び出しを追跡し、libc ライブラリーが実行したものを省略するには、以下のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -e malloc+free-@libc.so* program'
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例10.2 選択したライブラリー呼び出しの追跡

ls コマンドを考慮します。このプログラムで ltrace ユーティリティーを実行し、opendirreaddir、および closedir 関数呼び出しでのみトレースします。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -e opendir+readdir+closedir ls'
ls->opendir(".")     = { 3 }
ls->readdir({ 3 })   = { 61533, "." }
ls->readdir({ 3 })   = { 131, ".." }
ls->readdir({ 3 })   = { 67185100, "BUILDROOT" }
ls->readdir({ 3 })   = { 202390772, "SOURCES" }
ls->readdir({ 3 })   = { 60249, "SPECS" }
ls->readdir({ 3 })   = { 67130110, "BUILD" }
ls->readdir({ 3 })   = { 136599168, "RPMS" }
ls->readdir({ 3 })   = { 202383274, "SRPMS" }
ls->readdir({ 3 })   = nil
ls->closedir({ 3 })  = 0
BUILD  BUILDROOT  RPMS  SOURCES  SPECS  SRPMS
+++ exited (status 0) +++
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利用可能なフィルター式の詳細は、ltrace(1) man ページを参照してください。

10.2.3. タイムスタンプの表示

トレースの各行を、時間、分、および秒で正確な時刻にプレフィックスするには、-t コマンドラインオプションを指定して ltrace ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -t program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -t program argument...'
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ミリ秒を表示するには、-t オプションを 2 回指定します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -tt program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -tt program argument...'
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トレースの各行を、各システムコールの実行に必要な時間にプレフィックスを付けるには、-r コマンドラインオプションを使用します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -r program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -r program argument...'
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例10.3 タイムスタンプの表示

pwd コマンドを考慮します。このプログラムで ltrace ユーティリティーを実行し、出力にタイムスタンプを含めます。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -tt pwd'
13:27:19.631371 __libc_start_main([ "pwd" ] <unfinished ...>
13:27:19.632240 getenv("POSIXLY_CORRECT")                        = nil
13:27:19.632520 strrchr("pwd", '/')                              = nil
13:27:19.632786 setlocale(LC_ALL, "")                            = "en_US.UTF-8"
13:27:19.633220 bindtextdomain("coreutils", "/usr/share/locale") = "/usr/share/locale"
13:27:19.633471 textdomain("coreutils")                          = "coreutils"
(...)
13:27:19.637110  exited (status 0)
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10.2.4. サマリーの表示

各システムコールの実行に必要な時間と、これらのシステムコールを実行した回数の概要を表示するには、-c コマンドラインオプションを指定して ltrace ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -c program argument...'scl enable devtoolset-11 'ltrace -c program argument...'
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例10.4 サマリーの表示

lsblk コマンドについて考えてみましょう。このプログラムで ltrace ユーティリティーを実行し、トレースの概要を表示します。

$ scl enable devtoolset-11 'ltrace -c lsblk > /dev/null'
% time     seconds  usecs/call     calls      function
------ ----------- ----------- --------- --------------------
 53.60    0.261644      261644         1 __libc_start_main
  4.48    0.021848          58       374 mbrtowc
  4.41    0.021524          57       374 wcwidth
  4.39    0.021409          57       374 __ctype_get_mb_cur_max
  4.38    0.021359          57       374 iswprint
  4.06    0.019838          74       266 readdir64
  3.21    0.015652          69       224 strlen
...
------ ----------- ----------- --------- --------------------
100.00    0.488135                  3482 total
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10.3. 関連資料

ltrace とその機能の詳細は、以下に挙げるリソースを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • ltrace(1): ltrace ユーティリティーの man ページは、その使用方法に関する詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man ltrace'
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オンラインドキュメント
  • RHEL 6 および 7 の ltrace: Red Hat Developer Blog の記事では、アプリケーションのデバッグに ltrace を使用する方法について、詳細な情報 (実用的な例を含む) が提供されます。
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 9章strace: strace ツールを使用して、プログラムシステムコールを追跡する手順。
  • 8章GNU デバッガー (GDB): C、C++、および Fortran で書かれたデバッグプログラムの手順。
  • 11章memstomp: memstomp ユーティリティーを使用する手順で、さまざまな標準で使用できないメモリー領域が重複しているライブラリー関数への呼び出しを特定します。

第11章 memstomp

memstomp は、このような重複がさまざまな標準で許可されていない場合に、重複するメモリー領域で関数呼び出しを特定するために使用できます。表11.1「memstomp によって検査された関数呼び出し」 に一覧表示されているライブラリー関数への呼び出しをインターセプトし、それぞれのメモリーの重複に対して詳細なバックトレースが表示され、問題のデバッグに役立つ詳細なバックトレースが表示されます。

Valgrind と同様に、memstomp ユーティリティーはアプリケーションを再コンパイルせずに検査します。ただし、このツールよりも高速であるため、便利な代替手段となります。

Red Hat Developer Toolset には、memstomp 0.1.5 が同梱されています。

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表11.1 memstomp によって検査された関数呼び出し
機能説明

memcpy

n バイトをメモリー領域から別のメモリー領域にコピーし、2 番目のメモリー領域にポインターを返します。

memccpy

最大 n バイトを 1 つのメモリー領域から別のメモリー領域にコピーし、特定の文字が見つかったときに停止します。最後に書き込まれたバイトの後にポインターを返すか、指定の文字が見つからない場合は NULL を返します。

mempcpy

n バイトを 1 つのメモリー領域から別のメモリー領域にコピーし、最後に書き込まれたバイトの後にポインターをバイトに戻します。

strcpy

あるメモリー領域から別のメモリー領域に文字列をコピーし、2 番目の文字列にポインターを返します。

stpcpy

あるメモリー領域から別のメモリー領域に文字列をコピーし、2 番目の文字列の null 終端文字にポインターを返します。

strncpy

最大 n 文字を 1 つの文字列から別の文字列にコピーし、2 番目の文字列にポインターを返します。

stpncpy

最大 n 文字を 1 つの文字列から別の文字列にコピーします。2 番目の文字列の終端 null バイトへのポインターを返します。または、文字列が null 終端ではない場合、最後に書き込まれたバイトの後にバイトへのポインターを返します。

strcat

1 つの文字列を別の文字列に追加し、2 番目の文字列の終了点を上書きし、その最後に新しい文字列を追加します。新しい文字列へのポインターを返します。

strncat

1 つの文字列から別の文字列に最大 n 文字を追加し、2 番目の文字列の終了点を上書きして、その最後に新しい文字列を追加します。新しい文字列へのポインターを返します。

wmemcpy

n ワイド文字を、あるアレイから別のアレイにコピーし、2 番目のアレイにポインターを返す memcpy() 関数に相当するワイド文字。

wmempcpy

n ワイド文字を、あるアレイから別のアレイにコピーし、書き込まれたワイド文字にのアレイに続くバイトにポインターを返す mempcpy() 関数に相当するワイド文字。

wcscpy

ワイド文字の文字列を、あるアレイから別のアレイにコピーし、2 番目のアレイにポインターを返す strcpy() 関数に相当するワイド文字。

wcsncpy

最大 n ワイド文字を、あるアレイから別のアレイにコピーし、2 番目の文字列にポインターを返す strncpy() 関数に相当するワイド文字。

wcscat

1 つのワイド文字の文字列を別の文字列に追加し、2 番目の文字列の null 終端文字を上書きして、その最後に新しい文字列を追加する、strcat() 関数のワイド文字。新しい文字列へのポインターを返します。

wcsncat

最大 n のワイド文字を、あるアレイから別のアレイに追加し、2 つ目のワイド文字の文字列の null 終端文字を上書きして、新しいものを最後に追加する strncat() 関数のワイド文字。新しい文字列へのポインターを返します。

11.1. memstomp のインストール

Red Hat Developer Toolset では、memstomp ユーティリティーは devtoolset-11-memstomp パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 で説明されているように devtoolset-11-toolchain を使用して自動的にインストールされます。

11.2. memstomp の使用

分析するプログラムで memstomp ユーティリティーを実行するには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'memstomp program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp program argument...'
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問題が検出されたときに、解析されたプログラムをすぐに終了するには、--kill (または -k) コマンドラインオプションを指定してユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'memstomp --kill program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --kill program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --kill program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --kill program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --kill program argument...'
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マルチスレッドプログラムを分析する場合は、--kill オプションの使用が特に推奨されます。バックトレースの内部実装はスレッドセーフではなく、このオプションなしでマルチスレッドプログラムで memstomp ユーティリティーを実行すると信頼できない結果が発生する可能性があります。

さらに、解析しているプログラムをデバッグ情報でコンパイルした場合や、このデバッグ情報が利用できる場合は、--debug-fnfo (または -d) コマンドラインオプションを使用して、より詳細なバックトレースを作成できます。

$ scl enable devtoolset-11 'memstomp --debug-info program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --debug-info program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --debug-info program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --debug-info program argument...'scl enable devtoolset-11 'memstomp --debug-info program argument...'
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バイナリーファイルにビルドされたデバッグ情報を使用してプログラムをコンパイルする方法は、「デバッグプログラムの準備」 を参照してください。Red Hat Developer Toolset パッケージのデバッグ情報をインストールする方法は、「デバッグ情報のインストール」 を参照してください。

この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、Red Hat Developer Toolset memstomp をデフォルトとして設定して、シェルセッションを実行することができます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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例11.1 memstomp の使用

現在の作業ディレクトリーに、以下の内容を含む employee.c という名前のソースファイルを作成します。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define BUFSIZE 80

int main(int argc, char *argv[]) {
  char employee[BUFSIZE] = "John,Doe,john@example.com";
  char name[BUFSIZE] = {0};
  char surname[BUFSIZE] = {0};
  char *email;
  size_t length;

  /* Extract the information: */
  memccpy(name, employee, ',', BUFSIZE);
  length = strlen(name);
  memccpy(surname, employee + length, ',', BUFSIZE);
  length += strlen(surname);
  email = employee + length;

  /* Compose the new entry: */
  strcat(employee, surname);
  strcpy(employee, name);
  strcat(employee, email);

  /* Print the result: */
  puts(employee);

  return 0;
}
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このプログラムを、employee という名前のバイナリーファイルにコンパイルし ます。

$ scl enable devtoolset-11 'gcc -rdynamic -g -o employee employee.c'
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メモリー領域が重複する誤った関数呼び出しを特定するには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'memstomp --debug-info ./employee'
memstomp: 0.1.4 successfully initialized for process employee (pid 14887).

strcat(dest=0x7fff13afc265, src=0x7fff13afc269, bytes=21) overlap for employee(14887)
        ??:0    strcpy()
        ??:0    strcpy()
        ??:0    _Exit()
        ??:0    strcat()
        employee.c:26   main()
        ??:0    __libc_start_main()
        ??:0    _start()
John,john@example.comDoe,
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11.3. 関連資料

memstomp とその機能の詳細は、以下に挙げるリソースを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • memstomp(1): memstomp ユーティリティーの man ページは、その使用方法に関する詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man memstomp'
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以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 8章GNU デバッガー (GDB): C、C++、および Fortran で書かれたデバッグプログラムの手順。
  • 9章strace: strace ユーティリティーを使用して、プログラムが使用するシステムコールを監視し、受信するシグナル。
  • 13章Valgrind: Valgrind ツールを使用してアプリケーションのプロファイルを作成して、初期化されていないメモリーの使用、メモリーの割り当ておよびメモリーの解放、システムコールでの不適切な引数の使用など、メモリーエラーやメモリー管理問題を検出します。

パート IV. パフォーマンス監視ツール

第12章 SystemTap

SystemTap は、ユーザーがインストルメント化、再コンパイル、インストール、および再起動を行わずに、システム全体のアクティビティーを監視できる追跡およびプロービングツールです。これはカスタムスクリプト言語でプログラミングできます。これにより、(トレース、フィルタリング、分析)、到達 (実行中のカーネルおよびアプリケーションを調べるために) 表現性を提供します。

SystemTap は、カーネルまたはアプリケーション内の関数呼び出し、タイマー、トレースポイント、パフォーマンスカウンターなど、さまざまなタイプのイベントを監視できます。一部のサンプルスクリプトは、Some included example scripts produce output similar to netstatpstopiostat などの出力を生成するものもあります。これには、pretty-printed function callgraph トレースや、セキュリティーバグを操作するツールが含まれます。

Red Hat Developer Toolset には SystemTap 4.5 が同梱されています。このバージョンは、以前のリリースの Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンよりも新しいもので、バグ修正および機能拡張が追加されています

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表12.1 Red Hat Developer Toolset の SystemTap に分散したツール
名前説明

stap

プローブ命令を C コードに変換し、カーネルモジュールを構築して、実行中の Linux カーネルに読み込みます。

stapdyn

SystemTap 用の Dyninst バックエンド。

staprun

stap ユーティリティーでビルドされたカーネルモジュールをロード、アンロード、アタッチ、切断します。

stapsh

SystemTap のリモートシェルとして機能します。

stap-prep

SystemTap の実行に必要なカーネル情報パッケージを判断して、可能であればダウンロードします。

stap-merge

CPU ファイルごとのマージ。このスクリプトは、-b コマンドラインオプションで stap ユーティリティーを実行すると自動的に実行されます。

stap-report

SystemTap のバグを報告するために、システムに関する重要な情報を収集します。

stap-server

stap クライアントからのリクエストをリッスンするコンパイルサーバー。

12.1. SystemTap のインストール

Red Hat Developer Toolset SystemTap は、devtoolset-11-systemtap パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 の説明に従って devtoolset-11-perftools で自動的にインストールされます。

インストルメンテーションを Linux カーネルに配置するために、SystemTap ではデバッグ情報を含む追加パッケージをインストールする必要がある場合があります。インストールするパッケージを確認するには、以下のように stap-prep ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'stap-prep'
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このコマンドを root ユーザーとして実行すると、このユーティリティーが自動的にインストール用のパッケージを提供することに注意してください。システムにこのパッケージをインストールする方法は、Red Hat Enterprise Linux 7 SystemTap Beginners Guideを参照してください。

12.2. SystemTap の使用

SystemTap に含まれるツールのいずれかを実行するには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'tool option...'scl enable devtoolset-11 'tool option...'scl enable devtoolset-11 'tool option...'scl enable devtoolset-11 'tool option...'scl enable devtoolset-11 'tool option...'
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SystemTap で配布されるツールの一覧は、表12.1「Red Hat Developer Toolset の SystemTap に分散したツール」 を参照してください。たとえば、stap ツールを実行してインストルメンテーションモジュールを構築するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'stap option... argument...'scl enable devtoolset-11 'stap option... argument...'scl enable devtoolset-11 'stap option... argument...'scl enable devtoolset-11 'stap option... argument...'scl enable devtoolset-11 'stap option... argument...'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、Red Hat Developer Toolset SystemTap でシェルセッションをデフォルトとして実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

任意の時点で使用している SystemTap のバージョンを確認するには、次のコマンドを実行します。

$ which stap
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Red Hat Developer Toolset の stap 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset SystemTap と一致することを確認することができます。

$ stap -V
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12.3. 関連資料

SystemTap とその機能の詳細は、以下に挙げるリソースを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • stap(1): stap コマンドの man ページでは、その使用方法や、他の関連する man ページへの参照が提供されています。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man stap'
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  • staprun(8): staprun コマンドの man ページは、その使用方法の詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man staprun'
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オンラインドキュメント
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 13章Valgrind: Valgrind ツールを使用してアプリケーションのプロファイルを作成して、初期化されていないメモリーの使用、メモリーの割り当ておよびメモリーの解放、システムコールでの不適切な引数の使用など、メモリーエラーやメモリー管理問題を検出します。
  • 14章OProfile: コードのどのセクションが最も多くの CPU 時間および理由を消費するかを決定するために OProfile ツールを使用する命令。
  • 15章Dyninst: Dyninst ライブラリーを使用してユーザー空間の実行ファイルをインストルメント化するための手順

第13章 Valgrind

Valgrind は、プロファイリングアプリケーション用のツールが多数同梱されるインストルメンテーションフレームワークです。これは、初期化されていないメモリーの使用、メモリーの不適切な割り当ておよび解放など、さまざまなメモリーエラーやメモリー管理の問題を検出するために使用できます。Red Hat Developer Toolset バージョンの Valgrind で配布されるプロファイリングツールの完全リストは、表13.1「Red Hat Developer Toolset の Valgrind で配布されるツール」 を参照してください。

Valgrind は、アプリケーションを書き換え、書き換えたバイナリーをインストルメント化して、アプリケーションのプロファイルを作成します。これにより、アプリケーションを再コンパイルせずにプロファイリングできますが、Valgrind は特に非常に詳細な実行を実行する場合など、他のプロファイラーよりも大幅に遅くなります。したがって、これは時間固有の問題のデバッグや、カーネルスペースのデバッグには適していません。

Red Hat Developer Toolset には Valgrind 3.17.0 が同梱されています。このバージョンは、以前のリリースの Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンよりも新しいもので、バグ修正および機能拡張が追加されています

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表13.1 Red Hat Developer Toolset の Valgrind で配布されるツール
名前説明

Memcheck

システムコールを傍受し、読み書き操作をすべてチェックして、メモリー管理の問題を検出します。

Cachegrind

レベル 1 命令キャッシュ (I1)、レベル 1 データキャッシュ(D1)、および統一レベル 2 キャッシュ (L2) をシミュレートして、キャッシュミスのソースを特定します。

Callgrind

関数呼び出し履歴を表す呼び出しグラフを生成します。

Helgrind

POSIX スレッドのプリミティブを使用するマルチスレッド C、C++、および Fortran プログラムで同期エラーを検出します。

DRD

POSIX スレッドのプリミティブまたは、これらの POSIX スレッドのプリミティブ上に構築された他のスレッド概念を使用するマルチスレッド C および C++ プログラムのエラーを検出します。

Massif

ヒープおよびスタックの使用状況を監視します。

13.1. Valgrind のインストール

Red Hat Developer Toolset では、devtoolset-11-valgrind パッケージで Valgrind が提供され、devtoolset-11-perftools で自動的にインストールされます。

Red Hat Developer Toolset および関連パッケージをシステムにインストールする方法は、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 を参照してください。

注記

GNU デバッガーValgrind を組み合わせて使用する場合は、Red Hat Developer Toolset に含まれる GDB のバージョンを使用して、すべての機能が完全にサポートされることを確認することが推奨されます。

13.2. Valgrind の使用

プロファイルするプログラムで Valgrind ツールを実行するには、次のコマンドを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=tool program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=tool program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=tool program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=tool program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=tool program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=tool program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=tool program argument...'
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Valgrind で配布されるツールの一覧は、表13.1「Red Hat Developer Toolset の Valgrind で配布されるツール」 を参照してください。--tool コマンドラインオプションの引数は小文字で指定する必要があります。このオプションを省略すると、Valgrind はデフォルトで Memcheck を使用します。たとえば、プログラムで Cachegrind を実行して、キャッシュミスのソースを特定するには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=cachegrind program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=cachegrind program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=cachegrind program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=cachegrind program argument...'scl enable devtoolset-11 'valgrind --tool=cachegrind program argument...'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、Red Hat Developer Toolset Valgrind でシェルセッションをデフォルトとして実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

いずれかの時点で使用している Valgrind のバージョンを確認するには、次のコマンドを実行します。

$ which valgrind
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Red Hat Developer Toolset の valgrind 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset Valgrind と一致することを確認することができます。

$ valgrind --version
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13.3. 関連資料

Valgrind およびその機能の詳細は、以下に挙げるリソースを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • valgrind(1): valgrind ユーティリティーの man ページでは、Valgrind の使用方法の詳細情報が提供されています。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man valgrind'
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  • Valgrind ドキュメント: ValgrindHTML ドキュメントは、/opt/rh/devtoolset-11/root/usr/share/doc/devtoolset-11-valgrind-3.17.0/html/index.html にあります。
オンラインドキュメント
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 11章memstomp: memstomp ユーティリティーを使用する手順で、さまざまな標準で使用できないメモリー領域が重複しているライブラリー関数への呼び出しを特定します。
  • 12章SystemTap: SystemTap ツールの概要と、そのツールを使用して稼働中のシステムの動作を監視する方法を紹介します。
  • 14章OProfile: コードのどのセクションが最も多くの CPU 時間および理由を消費するかを決定するために OProfile ツールを使用する命令。
  • 15章Dyninst: Dyninst ライブラリーを使用してユーザー空間の実行ファイルをインストルメント化するための手順

第14章 OProfile

OProfile はオーバーヘッドが低く、システム全体のプロファイラーで、プロセッサー上のパフォーマンス監視ハードウェアを使用して、メモリーの参照時、レベル 2 キャッシュ (L2) 要求の数、ハードウェア割り込みの受信回数など、システム上のカーネルおよび実行可能ファイルに関する情報を取得します。これは、設定ユーティリティー、データ収集用のデーモン、および人間が判読可能なフォームに変換するのに使用できるツールで構成されます。OProfile の Red Hat Developer Toolset バージョンで配布されるツールの完全リストは、表14.1「Red Hat Developer Toolset の OProfile と配布されるツール」 を参照してください。

OProfile は、すべての n 番目のイベントの詳細を記録して、インストルメンテーションを追加せずにアプリケーションをプロファイルします。これにより、Valgrind よりも少ないリソースを消費できますが、そのサンプルの正確性も低くなります。Valgrind とは異なり、単一プロセスとユーザー空間内の子データのデータのみを収集するため、OProfile はユーザー空間およびカーネル空間プロセスの両方でシステム全体のデータを収集するのに適しており、実行する root 権限が必要になります。

Red Hat Developer Toolset には OProfile 1.4.0 が同梱されています。

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表14.1 Red Hat Developer Toolset の OProfile と配布されるツール
名前説明

operf

Linux Performance Events サブシステムを使用して、単一プロセスまたはシステム全体のサンプルを記録します。

opannotate

プロファイリングデータからアノテーション付きのソースファイルまたはアセンブリーの一覧を生成します。

oparchive

実行ファイル、デバッグファイル、およびサンプルファイルを含むディレクトリーを生成します。

opgprof

gprof と互換性のある形式でプロファイリングセッションの概要を生成します。

ophelp

利用できるイベントの一覧を表示します。

opimport

サンプルデータベースファイルをネイティブバイナリー形式からネイティブ形式に変換します。

opjitconv

just-in-time (JIT)ダンプファイルを Executable および Linkable Format (ELF) に変換します。

opreport

プロファイリングセッションのイメージおよびシンボルの概要を生成します。

ocount

監視対象のコマンドの実行中に特定のイベントが発生する回数をカウントするための新しいツール。

14.1. OProfile のインストール

Red Hat Developer Toolset では、OProfiledevtoolset-11-oprofile パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 で説明されているように devtoolset-11-perftools で自動的にインストールされます。

14.2. OProfile の使用

OProfile で配布されるツールのいずれかを実行するには、以下を実行します。

# scl enable devtoolset-11 'tool option...'
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OProfile で配布されるツールの一覧は、表14.1「Red Hat Developer Toolset の OProfile と配布されるツール」 を参照してください。たとえば、ophelp コマンドを使用して、XML 形式で利用可能なイベントを一覧表示します。

$ scl enable devtoolset-11 'ophelp -X'
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この scl ユーティリティーを使用してコマンドを実行すると、これを Red Hat Enterprise Linux システムに優先して使用する Red Hat Developer Toolset バイナリーで実行することができることに注意してください。これにより、Red Hat Developer Toolset OProfile でシェルセッションをデフォルトとして実行できます。

$ scl enable devtoolset-11 'bash'
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注記

.30任意の時点で使用している OProfile のバージョンを確認するには、次のコマンドを実行します。

$ which operf
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Red Hat Developer Toolset の operf 実行可能なパスは、/opt で始まります。以下のコマンドを使用して、バージョン番号が Red Hat Developer Toolset OProfile と一致することを確認することができます。

# operf --version
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14.3. 関連資料

OProfile とその機能の詳細は、以下に挙げるリソースを参照してください。

インストールされているドキュメント
  • oprofile(1): oprofile という名前の man ページでは、OProfile および利用可能なツールの概要が記載されています。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    $ scl enable devtoolset-11 'man oprofile'
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  • opannotate(1)、oparchive(1)、operf(1) opgprof(1)、ophelp(1) opimport(1)、opreport(1): OProfile で配布される各種ツールの man ページは、それぞれの使用方法に関する詳細情報を提供します。Red Hat Developer Toolset に含まれるバージョンの man ページを表示するには、次のコマンドを実行します。

    scl enable devtoolset-11 'man tool'scl enable devtoolset-11 'man tool'scl enable devtoolset-11 'man tool'
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オンラインドキュメント
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 12章SystemTap: SystemTap の概要と、そのツールを使用して稼働中のシステムの動作を監視する方法を紹介します。
  • 13章Valgrind: Valgrind ツールを使用してアプリケーションのプロファイルを作成して、初期化されていないメモリーの使用、メモリーの割り当ておよびメモリーの解放、システムコールでの不適切な引数の使用など、メモリーエラーやメモリー管理問題を検出します。
  • 15章Dyninst: Dyninst ライブラリーを使用してユーザー空間の実行ファイルをインストルメント化するための手順

第15章 Dyninst

Dyninst ライブラリーは、実行時にユーザー空間の実行ファイルをインストルメント化し、操作するための アプリケーションプログラミングインターフェース (API) を提供します。実行中のプログラムへのコードを挿入したり、特定のサブルーチン呼び出しを変更したり、プログラムから削除したりするために使用できます。これは、有用なデバッグおよびパフォーマンス監視ツールとして機能します。Dyninst API は、一般的に SystemTap とともに使用され、root ユーザー以外の遊座ー空間実行可能ファイルをインストルメント化できます。

Red Hat Developer Toolset には Dyninst 11.0.0 が同梱されています。

15.1. Dyninst のインストール

Red Hat Developer Toolset では、Dyninst ライブラリー は devtoolset-11-dyninst パッケージで提供され、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 で説明されているように devtoolset-11-perftools で自動的にインストールされます。さらに、devtoolset-11-toolchain パッケージが提供する GNU コンパイラーコレクション をインストールすることが推奨されます。

バイナリー用のカスタムインストルメンテーションを作成する場合は、関連するヘッダーファイルをインストールします。

# yum install devtoolset-11-dyninst-devel
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このライブラリーの API ドキュメントをインストールすることもできます。

# yum install devtoolset-11-dyninst-doc
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devtoolset-11-dyninst-doc パッケージに含まれるドキュメントの完全なリストは、「関連資料」 を参照してください。システムにオプションパッケージをインストールする方法の詳細は、「Red Hat Developer Toolset のインストール」 を参照してください。

15.2. Dyninst の使用

15.2.1. SystemTap での Dyninst の使用

SystemTap とともに Dyninst を使用して root ユーザー以外がユーザー空間の実行ファイル をインストルメント化できるようにするには、--dyninst (または --runtime=dyninst) コマンドラインオプション stap を指定してコマンドを実行します。これは、SystemTap スクリプト stap を、Dyninst ライブラリーを使用する C コードに変換し、この C コードを共有ライブラリーにコンパイルしてから、共有ライブラリーを読み込み、スクリプトを実行します。このように実行する場合は、stap コマンドに -c または -x コマンドラインオプションも指定する必要があることに注意してください。

Dyninst ランタイムを使用して実行ファイルをインストルメント化するには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c 'command' option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c 'command' option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c 'command' option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c 'command' option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c 'command' option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c 'command' option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c 'command' option... argument..."
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同様に、Dyninst ランタイムを使用してユーザーのプロセスをインストルメント化するには、以下を実行します。

$ scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -x process_id option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -x process_id option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -x process_id option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -x process_id option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -x process_id option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -x process_id option... argument..."scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -x process_id option... argument..."
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SystemTap の Red Hat Developer Toolset バージョンの詳細は、12章SystemTap を参照してください。SystemTap とその使用方法の概要は、Red Hat Enterprise Linux 7 の SystemTap ビギナーズガイド を参照してください。

例15.1 SystemTap での Dyninst の使用

以下の内容を exercise.C 含むという名前のソースファイルについて考えてみましょう。

#include <stdio.h>

void print_iteration(int value) {
  printf("Iteration number %d\n", value);
}

int main(int argc, char **argv) {
  int i;
  printf("Enter the starting number: ");
  scanf("%d", &i);
  for(; i>0; --i)
    print_iteration(i);
  return 0;
}
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このプログラムは、開始番号の入力をユーザー要求し、1 までのカウントダウンを行います。これは、標準出力に番号を出力するために各反復に対して print_iteration() 関数を呼び出します。Red Hat Developer Toolset の g++ コンパイラーを使用して、このプログラムをコマンドラインでコンパイルします。

$ scl enable devtoolset-11 'g++ -g -o exercise exercise.C'
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ここ cout.stp で、以下の内容を含む別のソースファイルを考慮します。

#!/usr/bin/stap

global count = 0

probe process.function("print_iteration") {
  count++
}

probe end {
  printf("Function executed %d times.\n", count)
}
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この SystemTap スクリプトは、プロセスの実行中に print_iteration() 関数が呼び出された回数を出力します。このスクリプトは、exercise バイナリーファイルで実行します。

$ scl enable devtoolset-11 "stap --dyninst -c './exercise' count.stp"
Enter the starting number: 5
Iteration number 5
Iteration number 4
Iteration number 3
Iteration number 2
Iteration number 1
Function executed 5 times.
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15.2.2. Dyninst をスタンドアロンライブラリーとして使用

Dyninst ライブラリーをアプリケーションの一部として使用する前に、DYNINSTAPI_RT_LIB 環境変数の値をランタイムライブラリーファイルへのパスに設定します。

$ export DYNINSTAPI_RT_LIB=/opt/rh/devtoolset-11/root/usr/lib64/dyninst/libdyninstAPI_RT.so
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これにより、現在のシェルセッションで DYNINSTAPI_RT_LIB 環境変数が設定されます。

例15.2「Dyninst をスタンドアロンアプリケーションとして使用する」 は、ユーザー空間プロセスの実行を監視するプログラムを作成およびビルドする方法を示しています。Dyninst の使用方法に関する詳細は、「関連資料」 に記載されているリソースを参照してください。

例15.2 Dyninst をスタンドアロンアプリケーションとして使用する

例15.1「SystemTap での Dyninst の使用」exercise.C ソースファイルを考慮します。このプログラムにより、ユーザーは開始番号を入力し、1 までカウントして各反復の print_iteration() 関数をカウントし、標準出力に番号を出力します。

ここ cout.C で、以下の内容を含む別のソースファイルを考慮します。

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include "BPatch.h"
#include "BPatch_process.h"
#include "BPatch_function.h"
#include "BPatch_Vector.h"
#include "BPatch_thread.h"
#include "BPatch_point.h"

void usage() {
  fprintf(stderr, "Usage: count <process_id> <function>\n");
}

// Global information for counter
BPatch_variableExpr *counter = NULL;

void createCounter(BPatch_process *app, BPatch_image *appImage) {
  int zero = 0;
  counter = app->malloc(*appImage->findType("int"));
  counter->writeValue(&zero);
}

bool interceptfunc(BPatch_process *app,
                   BPatch_image *appImage,
                   char *funcName) {
  BPatch_Vector<BPatch_function *> func;
  appImage->findFunction(funcName, func);
  if(func.size() == 0) {
    fprintf(stderr, "Unable to find function to instrument()\n");
    exit (-1);
  }
  BPatch_Vector<BPatch_snippet *> incCount;
  BPatch_Vector<BPatch_point *> *points;
  points = func[0]->findPoint(BPatch_entry);
  if ((*points).size() == 0) {
    exit (-1);
  }

  BPatch_arithExpr counterPlusOne(BPatch_plus, *counter, BPatch_constExpr(1));
  BPatch_arithExpr addCounter(BPatch_assign, *counter, counterPlusOne);

  return app->insertSnippet(addCounter, *points);
}

void printCount(BPatch_thread *thread, BPatch_exitType) {
  int val = 0;
  counter->readValue(&val, sizeof(int));
  fprintf(stderr, "Function executed %d times.\n", val);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
   int pid;
   BPatch bpatch;
   if (argc != 3) {
     usage();
     exit(1);
   }
   pid = atoi(argv[1]);
   BPatch_process *app = bpatch.processAttach(NULL, pid);
   if (!app) exit (-1);
   BPatch_image *appImage = app->getImage();
   createCounter(app, appImage);
   fprintf(stderr, "Finding function %s(): ", argv[2]);
   BPatch_Vector<BPatch_function*> countFuncs;
   fprintf(stderr, "OK\nInstrumenting function %s(): ", argv[2]);
   interceptfunc(app, appImage, argv[2]);
   bpatch.registerExitCallback(printCount);
   fprintf(stderr, "OK\nWaiting for process %d to exit...\n", pid);
   app->continueExecution();
   while (!app->isTerminated())
     bpatch.waitForStatusChange();
   return 0;
}
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Dyninst ライブラリーのデストラクターが呼び出される前に、クライアントアプリケーションがすべての Bpatch オブジェクトを破棄することが期待されることに注意してください。それ以外の場合は、セグメンテーションフォールトでミューターが突然終了する可能性があります。この問題を回避するには、main() 関数で mutator の BPatch オブジェクトをローカル変数として設定します。または、グローバル変数として BPatch 使用する必要がある場合は、ミューテーターの終了前にすべての変更プロセスを手作業でデタッチします。

このプログラムは、プロセス ID および関数名をコマンドライン引数として受け入れ、プロセスの実行中に呼び出された関数の合計回数を出力します。これらの 2 つのファイル Makefile を構築するには、以下を使用します。

DTS      = /opt/rh/devtoolset-11/root
CXXFLAGS = -g -I$(DTS)/usr/include/dyninst
LBITS   := $(shell getconf LONG_BIT)

ifeq ($(LBITS),64)
  DYNINSTLIBS = $(DTS)/usr/lib64/dyninst
else
  DYNINSTLIBS = $(DTS)/usr/lib/dyninst
endif

.PHONY: all
all: count exercise

count: count.C
	g++ $(CXXFLAGS) count.C -I /usr/include/dyninst -c
	g++ $(CXXFLAGS) count.o -L $(DYNINSTLIBS) -ldyninstAPI -o count

exercise: exercise.C
	g++ $(CXXFLAGS) exercise.C -o exercise

.PHONY: clean
clean:
	rm -rf *~ *.o count exercise
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Red Hat Developer Toolset の g++ コンパイラーを使用してコマンドラインで 2 つのプログラムをコンパイルするには、make ユーティリティーを実行します。

$ scl enable devtoolset-11 make
g++ -g -I/opt/rh/devtoolset-11/root/usr/include/dyninst count.C -c
g++ -g -I/opt/rh/devtoolset-11/root/usr/include/dyninst count.o -L /opt/rh/devtoolset-11/root/usr/lib64/dyninst -ldyninstAPI -o count
g++ -g -I/opt/rh/devtoolset-11/root/usr/include/dyninst exercise.C -o exercise
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これにより、exercisecount という名前のバイナリーファイルが、現在の作業ディレクトリーに作成されます。

あるシェルセッションで、以下のように exercise バイナリーファイルを実行し、開始番号の入力を求めるプロンプトを待ちます。

$ ./exercise
Enter the starting number:
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この番号は入力しないでください。代わりに別のシェルセッションを開始し、プロンプトに以下のコマンドを入力します。 DYNINSTAPI_RT_LIB 環境変数を設定して、count バイナリーファイルを実行します。

$ export DYNINSTAPI_RT_LIB=/opt/rh/devtoolset-11/root/usr/lib64/dyninst/libdyninstAPI_RT.so
$ ./count `pidof exercise` print_iteration
Finding function print_iteration(): OK
Instrumenting function print_iteration(): OK
Waiting for process 8607 to exit...
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最初のシェルセッションに切り替え、exercise プログラムで要求される開始番号を入力します。以下に例を示します。

Enter the starting number: 5
Iteration number 5
Iteration number 4
Iteration number 3
Iteration number 2
Iteration number 1
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exercise プログラムが終了すると、count プログラムにより、print_iteration() 関数の実行回数が表示されます。

Function executed 5 times.
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15.3. 関連資料

Dyninst およびその機能の詳細は、以下の資料を参照してください。

インストールされているドキュメント

The devtoolset-11-dyninst-doc パッケージは、以下のドキュメントを /opt/rh/devtoolset-11/root/usr/share/doc/devtoolset-11-dyninst-doc-11.0.0/ ディレクトリーにインストールします。

  • Dyninst Programmer’s Guide: API の Dyninst の詳細な説明は、API ファイルに保存されます。
  • DynC API Programmer's Guide: DynC API の紹介は dynC_API.pdf ファイルに保存されています。
  • ParseAPI Programmer's Guide: ParseAPI の紹介は、ParseAPI.pdf ファイルに保存されます。
  • PatchAPI Programmer’s Guide: DynC API の紹介は PatchAPI.pdf ファイルに保存されています。
  • ProcControlAPI Programmer's Guide: ProcControlAPI に関する詳細な説明は、ProcControlAPI.pdf ファイルに保存されています。
  • StackwalkerAPI Programmer's Guide: StackwalkerAPI に関する詳細な説明は、stackwalker.pdf ファイルに保存されています。
  • SymtabAPI Programmer’s Guide: SymtabAPI の紹介は、SymtabAPI.pdf ファイルに保存されています。
  • InstructionAPI Reference Manual: InstructionAPI に関する詳細な説明は、InstructionAPI.pdf ファイルに保存されています。

システムにこのパッケージをインストールする方法は、「Dyninst のインストール」 を参照してください。

オンラインドキュメント
以下も併せて参照してください。
  • 1章Red Hat Developer Toolset: Red Hat Developer Toolset の概要およびそのシステムへのインストール方法の詳細。
  • 12章SystemTap: SystemTap の概要と、そのツールを使用して稼働中のシステムの動作を監視する方法を紹介します。
  • 13章Valgrind: Valgrind ツールを使用してアプリケーションのプロファイルを作成して、初期化されていないメモリーの使用、メモリーの割り当ておよびメモリーの解放、システムコールでの不適切な引数の使用など、メモリーエラーやメモリー管理問題を検出します。
  • 14章OProfile: コードのどのセクションが最も多くの CPU 時間および理由を消費するかを決定するために OProfile ツールを使用する命令。

パート V. コンパイラーツールセット

第16章 コンパイラーツールセットのドキュメント

3 つのコンパイラーツールセットの説明。

  • LLVM Toolset
  • Go Toolset
  • Rust Toolset

Red Hat Developer Tools の下にある別のドキュメントセットに移動しました。

パート VI. ヘルプの取得

第17章 Red Hat 製品ドキュメントへのアクセス

https://access.redhat.com/site/documentation/Red Hat Product Documentation は、中心的な情報源です。現在、これは現在 23 言語に翻訳されています。各製品では、HTMLPDF、および EPUB 形式のインストール、ユーザー、およびリファレンスガイドなど、リリースや技術ノートとはさまざまな要素を提供しています。

直接的または間接的に関連するドキュメントの一覧を以下に示します。

Red Hat Developer Toolset

  • Red Hat Developer Toolset 11.0 リリースノート』: 『Red Hat Developer Toolset 11.0 リリースノート』 には詳細が記載されています。
  • Red Hat Software Collections コンテナーイメージの 使用: Red Hat Software Collections コンテナーイメージの使用: Red Hat Developer Toolset コンテナーイメージを含む、Red Hat Software Collections に同梱されるコンテナーイメージを取得、設定、および使用する方法を説明します。
  • Red Hat Software Collections Packaging Guide 』: 「 Software Collections Packaging Guide 」では、Software Collections の概念と、作成、ビルド、拡張の方法を説明します。

Red Hat Enterprise Linux

第18章 グローバルサポートサービスへの連絡

Self-Support サブスクリプションをお持ちでない限り、Red Hat ドキュメント Web サイトとカスタマーポータルの両方がご質問への回答がない場合は、グローバルサポートサービス (GSS) にご連絡ください。

18.1. 必要な情報の収集

GSS と通信する前に、いくつかの情報を取得する必要があります。

背景情報

GSS を呼び出す前に、以下の背景情報があることを確認してください。

  • 製品が実行するハードウェアの種類、製造元、およびモデル
  • ソフトウェアバージョン
  • 最新のアップグレード
  • システムへの最近の変更
  • 問題および症状の説明
  • 問題に関するメッセージまたは重要な情報
注記

Red Hat のログイン情報を忘れていた場合は、https://access.redhat.com/site/help/LoginAssistance.html で復元できます。

診断

Red Hat Enterprise Linux の診断レポートも必要です。このレポートは sosreport とも呼ばれ、レポートを作成するプログラムは sos パッケージで提供されます。sos パッケージとそのすべての依存関係をシステムにインストールするには、以下を実行します。

# yum install sos
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レポートを生成するには、次のコマンドを実行します。

# sosreport
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詳細は、ナレッジベースの記事 https://access.redhat.com/kb/docs/DOC-3593 を参照してください。

アカウントおよび連絡先情報

お客様にヘルプを提供するため、GSS は、サポートのニーズに応じた調整を行い、連絡を行うためにアカウント情報が必要です。GSS にアクセスする際には、以下の点を確認してください。

  • Red Hat のカスタマー番号または Red Hat Network (RHN) のログイン名
  • 会社名
  • 連絡先
  • 希望する連絡先方法 (電話またはメール) および連絡先情報 (電話番号またはメールアドレス)
問題の重大度

GSS チームが作業の優先順位を決定できるようにするには、問題の重大度を判断することが重要です。重大度は 4 つあります。

重大度 1 (緊急)
実稼働環境でのソフトウェアの使用に深刻な影響を与える問題。ビジネス運営が停止され、手順の回避策はありません。
重大度 2 (高)
ソフトウェアが機能しているが、実稼働環境が著しく減少している問題。ビジネス操作に大きく影響し、回避策は発生しません。
重大度 3 (中)
ソフトウェアの使用に関して、部分的に、非クリティカルで失われる問題。ビジネスには、小〜中程度の影響があります。また、対応策を用いてビジネスを継続できます。
重大度 4 (低)
一般的な使用に関する質問、ドキュメントエラーの報告、または将来の製品改善に関する推奨事項。

問題の重大度を判断する方法は、https://access.redhat.com/support/policy/severity を参照してください。

問題の重大度が判断されたら、カスタマーポータルからサービスリクエストを Connect オプションまたは https://access.redhat.com/support/contact/technicalSupport.html から提出します。サービスリクエストを送信するには、Red Hat ログインの詳細が必要なことに注意してください。

重大度がレベル 1 または 2 の場合は、呼び出し先のサービスリクエストに従います。連絡先情報と営業時間は https://access.redhat.com/support/contact/technicalSupport.html を参照してください。

プレミアムサブスクリプションをお持ちの場合は、重大度 1 と 2 ケースで、営業時間後にサポートが利用可能になります。

プレミアムサブスクリプションと標準のサブスクリプションの両方については、https://access.redhat.com/support/offerings/production/sla.html に掲載されています。

18.2. 問題のエスカレーション

問題が適切に処理されていない、または適切に処理されていない場合は、エスカレートできます。エスカレーションには 2 つのタイプがあります。

技術的なエスカレーション
問題が適切に解決されていない場合や、それを行うのにより多くのリソースが必要な場合。
管理エスカレーション
問題がより深刻な場合や、より高い優先寿にを持つと思われる場合。

コンタクトを含むエスカレーションの詳細は、https://access.redhat.com/support/policy/mgt_escalation.html から入手できます。

18.3. サービスリクエストの再オープン

終了したサービス要求 (問題の再発生など) に関する詳細情報がある場合は、https://access.redhat.com/support/policy/mgt_escalation.html の Red Hat カスタマーポータルにアクセスするか、ローカルサポートセンターまでお電話いただくことで、リクエストを再度開くことができます。詳細は https://access.redhat.com/support/contact/technicalSupport.html を参照してください。

重要

サービスリクエストを再度開くには、元の service-request 番号が必要です。

18.4. 関連資料

詳細は、以下の資料を参照してください。

オンラインドキュメント

付録A バージョン 11.0 の変更点

以下のセクションでは、Red Hat Developer Toolset 11.0 で導入された機能および互換性の変更点を説明します。リストは完全ではなく、更新されます。

A.1. GCC の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 は、GCC 11.2 とともに配布されてい ます。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

一般的な改善
  • GCCは、DWARF バージョン 5のデバッグフォーマットをデフォルトで使用するようになりました。
  • 診断で表示される列番号は、デフォルトでは実際の列番号を表し、複数列の文字を尊重します。
  • 直線コードベクタライザは、機能全体を考慮してベクタリングを行います。
  • 同じ変数を比較する一連の条件式は、それぞれに比較式が含まれていれば、switchステートメントに変換することができます。
  • プロシージャー間の最適化の改善:

    • fipa-modrefオプションで制御される新しいIPA-modrefパスは、関数呼び出しの副作用を追跡し、ポイントツー分析の精度を向上させます。
    • fipa-icfオプションで制御される同一コードのフォールディングパスが大幅に改善され、統一された関数の数が増え、コンパイル時のメモリ使用量が削減されました。
  • リンクタイム最適化の改善:

    • リンク時のメモリ割り当てを改善し、ピークのメモリ使用量を削減しました。
  • IDEで新しいGCC_EXTRA_DIAGNOSTIC_OUTPUT環境変数を使用すると、ビルドフラグを調整することなく、機械的に読める「修正のヒント」を要求することができます。
  • -fanalyzerオプションで実行されるスタティックアナライザーが大幅に改善され、多数のバグフィックスと機能強化が行われました。
  • CVE-2021-42574 を軽減するために、RHSA-2021:4669 アドバイザリーのリリースで、新しい警告が GCC に追加されました。この新しい -Wbidirectional=[none|unpaired|any] 警告は、危険な双方向(BiDi)Unicode 文字について警告し、3 つのレベルがあります。

    • -Wbidirectional=unpaired (デフォルト)は、誤って終了した BiDi コンテキストについて警告します。
    • -Wbidirectional=none は警告をオフにします。
    • -Wbidirectional=any は、BiDi 文字の使用を警告します。
言語固有の改善

C ファミリー

  • C および C++ コンパイラは、OpenMP 5.0 仕様の OpenMP コンストラクトおよびアロケータルーチンにおいて、非矩形のループネストをサポートしています。
  • 属性:

    • 新しいno_stack_protector属性は、スタック保護(-fstack-protector)をかけてはいけない関数を示します。
    • 改良されたmalloc属性は、アロケータとデアロケータのAPIペアを識別するために使用することができます。
  • 新しい警告:

    • -Wsizeof-array-div-Wallオプションで有効)は、2つのsizeof演算子の除算について、最初の演算子が配列に適用され、除算値が配列要素のサイズと一致しない場合に警告を発します。
    • -Wstringop-overreadは、デフォルトで有効になっており、引数として渡された配列の最後を超えて読み取ろうとする文字列関数の呼び出しについて警告します。
  • 警告の強化:

    • -Wfree-nonheap-objectは、動的メモリ割り当て関数から返されていないポインタを使用した割り当て解除関数の呼び出しのインスタンスをより多く検出します。
    • -Wmaybe-uninitializedは、初期化されていないメモリへのポインタや参照が、const-qualified引数を取る関数に渡すことを診断します。
    • -Wuninitializedは、初期化されていない動的に割り当てられたメモリからの読み取りを検出します。

C

  • -std=c2xおよび-std=gnu2xオプションにより、ISO C規格の次期C2X改訂版の新機能がサポートされています。以下に例を示します。

    • 標準属性がサポートされています。
    • __has_c_attributeプリプロセッサ演算子がサポートされています。
    • ラベルは、宣言の前や複合ステートメントの最後に表示されることがあります。

C++

  • デフォルトのモードは-std=gnu++17に変更されます。
  • C++ライブラリのlibstdc++では、C++17のサポートが改善されました。
  • C++20の新機能がいくつか実装されています。なお、C++20のサポートは実験的なものです。

    各機能の詳細については、「C++20 Language Features」を参照してください。

  • C++フロントエンドは、今後予定されているC++23ドラフト機能の一部を実験的にサポートしています。
  • 新しい警告:

    • -Wctad-maybe-unsupported はデフォルトでは無効で、控除ガイドのない型でクラステンプレート引数の控除を行うことについて警告します。
    • -Wrange-loop-constructは、-Wallで有効になり、範囲ベースのforループが不必要でリソース効率の悪いコピーを作成している場合に警告を発します。
    • -Wmismatched-new-delete-Wall で有効になり、不一致な形式の new 演算子や他の不一致な割り当て関数から返されたポインタを持つ delete 演算子の呼び出しについて警告します。
    • -Wvexing-parseはデフォルトで有効になっており、最も厄介な構文解析ルールを警告します。つまり、宣言が変数定義のように見えても、C++言語では関数宣言として解釈される必要がある場合です。
アーキテクチャー固有の改善

64 ビット ARM アーキテクチャー

  • Armv8-Rアーキテクチャは、-march=armv8-rオプションでサポートされています。
  • GCCは、加算、減算、乗算、および複素数の累積と減算を行う演算を自動ベクトル化することができます。

AMD アーキテクチャーおよび Intel 64 ビットアーキテクチャー

  • Sapphire Rapids、Alder Lake、および Rocket Lakeのインテル製CPUに対応しています。
  • Intel AVX-VNNI の新しい ISA 拡張サポートが追加されました。-mavxvnniコンパイラスイッチは、AVX-VNNI の組込みを制御します。
  • znver3コアを搭載したAMD CPUは、新たな-march=znver3オプションによりサポートされます。
  • x86-64 psABIサプリメントで定義されている3つのマイクロアーキテクチャレベルは、新しい-march=x86-64-v2-march=x86-64-v3、および -march=x86-64-v4オプションでサポートされています。

A.2. binutils の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には binutils 2.36 が同梱されています。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

アセンブラー
  • Intel アーキテクチャーでは、AMX、AVX VNNI、HRESET、Key Locker、TDX、および UINTR 命令がサポートされます。
  • ELF セクションのリンク順序属性を設定する場合は、シンボル名の代わりに数値のセクションインデックスを使用できます。
  • 以下の ARM コアがサポートされます: Cortex-A78、Cortex-A78AE、Cortex-A78C、Cortex-X1、Cortex-R82、Neoverse V1、および Neoverse N2。
  • 64 ビット ARM アーキテクチャーでは、Armv8-R および Armv8.7-A ISA 拡張がサポートされます。
  • 任意のターゲットで機能する no-operation 命令を生成する a .nop ディレクティブが追加されました。
  • SHF_GNU_RETAIN フラグがサポートされます。これは、リンカーでセクションをガべージコレクションにしてはならないように指定します。このフラグは、.section ディレクティブの R フラグを使用してセクションに適用できます。
リンカー
  • 新しい libdep プラグインが追加されました。これは、静的ライブラリーの依存関係を更新し、最終リンクの実行時に使用します。
  • 新しい --error-handling-script=<NAME> コマンドラインオプションが追加されました。未定義のシンボルまたはライブラリーが見つからない場合は、ヘルパースクリプトを実行します。
  • リンカーは、.ctf セクションのタイプの重複を排除するようになりました。新しい --ctf-share-types コマンドラインオプションを使用して、リンカーがどのようにこれを行うかを指定できます。このオプションのデフォルト値が share-unconflicted で、最もコンパクトな出力を生成します。
  • リンカーは、デフォルトで、スペースを節約する .ctf セクションの variable セクションを省略します。この動作は、ELF シンボルテーブルの独自のシンボルテーブルを持つプロジェクトには適していません。これは ELF シンボルテーブルには反映されません。
  • SHF_GNU_RETAIN ELF セクションフラグに対応しています。このフラグは、リンカーでセクションをガべージコレクションにしてはならないように指定します。
その他のバイナリーユーティリティー
  • nm: 1 文字または 2 文字の文字列を指定する新しいコマンドラインオプション --ifunc-chars=CHARS が追加されました。最初の文字は、グローバル ifunc シンボルを表示する際に type 文字として使用されます。2 番目の文字(存在する場合)は、ローカルの ifunc シンボルを表示する際に使用されます。
  • ar: 以前使用していない l 修飾子は、静的ライブラリーの依存関係を指定するために使用できます。この l オプションの引数(または --record-libdeps形式)は、アーカイブの __.LIBDEP メンバーに格納され、リンカーがリンク時に読み取ることができます。
  • readelf: --lto-syms コマンドラインオプションを使用すると、LTO シンボルテーブルセクションの内容を表示できます。
  • readelf は、シンボル名のデマングを有効にする -C コマンドラインオプションを受け入れます。さらに、--demangle=<style>--no-demangle--recurse-limit--no-recurse-limit オプションが追加されました。
  • CVE-2021-42574 を軽減するために、RHSA-2021:4730 アドバイザリーのリリースで、新しいコマンドラインオプションが binutils に追加されました。

    名前または文字列(readelf、文字nm、および objdump)を表示するツールに、Unicode 文字の処理方法を制御する新しい --unicode (-U)コマンドラインオプションが含まれるようになりました。オプションには以下の値を設定できます。

    • --Unicode=default は、BiDi 文字をツールの通常として扱います。これは、--unicode オプションを使用しない場合のデフォルト動作です。
    • --Unicode=locale は、現在のロケールに従って BiDi 文字を表示します。
    • --Unicode=hex は、BiDi 文字を 16 進バイト値として表示します。
    • --Unicode=escape は、BiDi 文字を Unicode エスケープシーケンスとして表示します。
    • --Unicode=highlight は、BiDi 文字が出力デバイスでサポートされている場合は、赤色で強調 表示されている Unicode エスケープシーケンスとして表示します。

A.3. elfutils の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には、elfutils 0.185 が同梱されています。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

  • eu-elflintおよびeu-readelfツールは、ELFセクションのSHF_GNU_RETAIN および SHT_X86_64_UNWINDフラグを認識して表示するようになりました。
  • DEBUGINFOD_SONAME マクロが debuginfod.h に追加されました。このマクロは、dlopen 関数とともに使用して、libdebuginfod.so ライブラリーをアプリケーションから直接読み込むことができます。
  • 新しい関数debuginfod_set_verbose_fddebuginfod-clientライブラリに追加されました。この関数は、詳細な出力を別のファイルにリダイレクトすることで、debuginfod_find_* クエリー機能を強化します。
  • DEBUGINFOD_VERBOSE 環境変数を設定すると、debuginfod クライアントが接続しているサーバーおよびこれらのサーバーの HTTP 応答に関する詳細情報が表示されるようになりました。
  • debuginfodサーバは、新しいスレッドビジーメトリクスと、より詳細なエラーメトリクスを提供します。これにより、debuginfodサーバー上で実行されるプロセスの検査が容易になります。
  • libdw ライブラリーは、DW_FORM_indirect の場所値を透過的に処理し、dwarf_whatform 関数が属性の実際の FORM を返すようになりました。
  • ネットワークトラフィックを減らすために、debuginfod-client ライブラリーは負の結果をキャッシュに保存し、クライアントオブジェクトは既存の接続を再利用できます。

A.4. dwz の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には、dwz 0.14 が同梱されてい ます。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

  • DWARF Version 5 デバッグ形式がサポートされます。
  • DWARF 補助オブジェクトファイルは、.debug_sup セクションを使用して生成できます。
  • C++ の One Definition Rule を悪用する新しい実験的な最適化が追加されました。
  • DW_OP_GNU_variable_value 式 opcode がサポートされます。
  • 多数のバグが修正され、パフォーマンスが向上しました。

A.5. GDB の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には、GDB 10.2 が同梱されてい ます。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

新機能
  • マルチスレッドシンボルの読み込みは、この機能をサポートするアーキテクチャーでデフォルトで有効になっています。この変更により、多くのシンボルを持つプログラムのパフォーマンスが向上します。
  • テキスト形式のユーザーインターフェース(TUI)ウィンドウは水平方向に配置できます。
  • GDB は、複数のターゲット接続を同時にデバッグしますが、このサポートは実験的なものであり、制限があります。たとえば、各 inferior を異なるマシンで実行する別のリモートサーバーに接続するか、または 1 つの inferior を使用してローカルのネイティブプロセスまたは他のプロセスのデバッグを行うことができます。
新規コマンドおよび改善されたコマンド
  • 新しい tui new-layout name window weight [window weight…] コマンドは、新しいテキストユーザーインターフェース(TUI)レイアウトを作成します。また、レイアウト名と表示ウィンドウを指定することもできます。
  • alias [-a] [--] alias = command [default-args] コマンドが改善され、新規エイリアスの作成時にデフォルトの引数を指定できます。
  • set exec-file-mismatch コマンドおよび show exec-file-mismatch コマンドは、新しい exec-file-mismatch オプションを設定して表示します。GDB が実行中のプロセスに割り当てると、このオプションは、GDB がロードされた現在の実行可能ファイルと、プロセスの開始に使用される実行ファイルとの間に不一致を検出すると、GDB が反応するかを制御します。
Python API
  • gdb.register_window_type 関数は、Python で新しい TUI ウィンドウを実装します。
  • 動的タイプをクエリーできるようになりました。gdb.Type クラスのインスタンスは、新しいブール値属性 dynamic を指定でき、gdb.Type.sizeof 属性には動的タイプの値 None を指定できます。Type.fields() が動的タイプのフィールドを返す場合、その bitpos 属性の値は None になります。
  • 新しい gdb.COMMAND_TUI 定数は、コマンドの TUI ヘルプクラスのメンバーとして Python コマンドを登録します。
  • 新しい gdb.PendingFrame.architecture() メソッドは、保留中のフレームのアーキテクチャーを取得します。
  • 新しい gdb.Architecture.registers メソッドは、gdb.RegisterDescriptorIterator オブジェクトを返す gdb.RegisterDescriptor Iterator オブジェクトを返します。このようなオブジェクトはレジスターの値を提供しませんが、アーキテクチャーで利用可能なレジスターを理解するのに役立ちます。
  • 新しい gdb.Architecture.register_groups メソッドは、gdb.RegisterGroupIterator オブジェクトを返す gdb.RegisterGroup Iterator オブジェクトを返します。このようなオブジェクトは、どの登録グループがアーキテクチャーで利用可能なかを理解するのに役立ちます。

A.6. ltrace の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には、ltrace 0.7.91 が同梱されています。

以下の機能は、以前のリリースの Red Hat Developer Toolset 以降に変更が加えられました。

  • $XDG_CONFIG_DIRS パッチファイルでパスが指定されていても、存在しない場合、診断は指定されません。

A.7. strace の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には strace 5.13 が同梱されています。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

動作の変更
  • 変更した %process クラスには、プロセスのライフサイクル(作成、実行、および終了)に関連するシステムコールが含まれます。

    • 新しい呼び出し: killtkilltgkillpidfd_send_signal、および rt_sigqueueinfo
    • 廃止された呼び出し: arch_prctl および unshare
改良
  • 新しい -n (--syscall-number)オプションは、システムコール番号を出力します。
  • 新しい --secontext[=full] オプションは SELinux コンテキストを表示します。
  • ポク挿入インジェクションが実装され、2 つの新規オプションが追加されました( --inject=SET:poke_enter= および --inject=SET:poke_exit= )。
  • IBM POWER アーキテクチャーでは、System Call Vectored(SCV)ABI のサポートが追加されました。
  • libdw- ベースのスタックトレースは、ネイティブでないパーソナリティーに対して有効になります。
  • netlink データは、より構造化された方法で出力されます。
  • 以下のシステムコールのデコードは、close_range,epoll_pwait2,faccessat2,landlock_add_rule,landlock_create_ruleset,landlock_restrict_self,mount_setattr, and process_madvise.
  • io_uring_setupmembarrierperf_event_open、および pidfd_open のシステムコールのデコードが強化されました。
  • GPIO_* および TEE_* ioctl コマンドを実装します。
  • 以下の ioctl コマンドのデコードが実装されています。 fs _IOC_FS[gs]etXATTR, fs_IOC_[gs]etFLAGS, fs_IOC32_[gs]etFLAGS, lOOP_CONFIGURE, siOCADDMULTI, siOCDELMULTI, sIOCGIFENCAP, SIOCOUTQNSDSIOCSIFENCAPSIOCSIFHWBROADCASTUBI_IOCRPEB および UBI_IOCSPEBV4L2_BUF_TYPE_META_CAP TURE、V4L2_BUF_TYPE_META_OUTPUT、 および VIDIOC_QUERY_EXT_CTRL
  • NT_PRSTATUS および NT_FPREGSET regsets の PTRACE_GETREGSET および PTRACE_SETREGSET ptrace リクエストのデコードが実装されています。
  • Ptrace 要求の regs 引数のデコードが実装されています。PTRACE_GETREGS 64、PTRACE_GETREGS64PTRACE_SETREGS 64、PTRACE_SETREGS64、PTRACE_SETREGS64、PTRACE_SETFPREGS、および PTRACE_SETFPREGS
  • IPC_INFO および MSG_INFO msgctl システムコールの struct msginfo 引数のデコードが実装されています。
  • MSG_STAT および MSG_STAT _ANY msgctl システムコールコマンドの struct msqid_ ds 引数が実装されています。
  • IPC_INFO および SEM_INFO semctl のシステムコールの struct seminfo 引数が実装されています。
  • IPC_SETIPC_STATSEM_STAT、および SEM_STAT の struct semid_ds 引数、および SEM_STAT_ANY semctl のシステムコールコマンドを実装します。
  • IPC_INFO shmctl システムコールコマンドの struct shminfo 引数の記述が実装されています。
  • SHM_INFO shmctl システムコールコマンドの struct shm_info 引数の記述が実装されています。
  • SHM_STAT および SHM_STAT _ANY shmctl システムコールコマンドの struct shmid_ ds 引数が実装されています。
  • IFLA_BRPORT_* netlink 属性を Linux 5.12 カーネルに一致するように更新。
  • 以下の定数のリストが更新されます。 *_magic , aLG_*, audit _*, bpf _*, bt RFS_*, cap _*, close _RANGE_*, dev CONF_*, eth _*, fAN_*, ifLA_*, iNET_DIAG_*, iORING_*, ipv6_*, ip_*, kEXEC_*, keyCTL_*, key_*, kvm_*, lOOP_*, mdbA_*, memBARRIER_CMD_*, mPOL_*, ms_*, mtD_*, nd a_*, nFT_MSG_*, nlMSGERR_*, nt_*, Pr_*, ptp_PEROUT_*, pTRACE_*, resolve_*, rtAX_*, rtA_*, rtc_*, rtM_*, rtNH_*, rtPROT_*, sctp_*, seGV_*, so_*, statX_*, st_*, sys_*, tCA_*, trAP_*, ufFDIO_*, UFFD_* および V4L2_*
  • ioctl コマンドの一覧は、Linux 5.13 カーネル更新のこのようなリストに一致するように更新されます。
  • RHEA-2022:4635 アドバイザリーがリリースされると、strace が実際の SELinux コンテキストと、SELinux コンテキストデータベースから抽出した定義が一致しなくなるようになりました。

    strace の既存の --secontext オプションが、mismatch パラメーターで拡張されました。このパラメーターを使用すると、不一致の場合にのみ、実際のコンテキストとともに期待されるコンテキストを出力できます。出力は、2 つの感嘆符 ( !!) で区切られます。最初は実際のコンテキスト、次に期待されるコンテキストです。以下の例では、コンテキストのユーザー部分が不一致であるため、full,mismatch パラメーターは、実際のコンテキストとともに期待される完全なコンテキストを出力します。ただし、単独の mismatch を使用する場合は、コンテキストのタイプ部分のみをチェックします。コンテキストのタイプ部分が一致するため、予期されるコンテキストは出力されません。

    [...]
    $ strace --secontext=full,mismatch -e statx stat /home/user/file
    statx(AT_FDCWD, "/home/user/file" [system_u:object_r:user_home_t:s0!!unconfined_u:object_r:user_home_t:s0], ...
    
    $ strace --secontext=mismatch -e statx stat /home/user/file
    statx(AT_FDCWD, "/home/user/file" [user_home_t:s0], ...
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    SELinux コンテキストの不一致は、SELinux に関連するアクセス制御の問題を引き起こすことがよくあります。システムコールトレースに出力された不一致により、SELinux コンテキストの正確性のチェックが大幅に迅速化されます。システムコールトレースは、アクセス制御チェックに関する特定のカーネルの動作を説明することもできます。

バグ修正
  • SIOCGIFINDEX コマンド、SIOCBRADDIF、および SIOCBRDELIF ioctl コマンドのデコードが修正されました。
  • clock_gettime64、lock_settime64、lock_adjtime64、および lock_getres_time64 システムコールが %clock トレースクラスに追加されます。
  • statx システムコールが %fstat トレースクラスに追加されます。
  • 以前は、strace はネットワークインターフェース名の出力にバッファーサイズが十分に使用していました。これにより、引用が必要なインターフェース名(たとえば、-xx モードの 4 文字を超える名前など)をアサーションに試行していました。RHEA-2022:4635 アドバイザリーでは、このバグが修正されています。

A.8. SystemTap の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 は SystemTap 4.5 とともに配布されてい ます。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

  • 32ビット浮動小数点変数は自動的に倍精度変数に拡張され、その結果、$context変数として直接アクセスできます。
  • 列挙 の値は $context 変数としてアクセスできます。
  • BPF uconversions tapset は拡張され、user_long_error() など、ユーザー空間の値にアクセスするためのより多くの tapset 関数が含まれています。
  • 大規模なサーバーで安定した操作を提供するために、同時実行制御が大幅に改善されました。

主な変更の詳細は、アップストリームの SystemTap 4.5 リリースノート を参照してください。

A.9. Valgrind の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には、Valgrind 3.17.0 が同梱されてい ます。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

  • Valgrind は、DWARF バージョン 5 デバッグ形式を読み取ることができます。
  • Valgrind は、debuginfod サーバーへのデバッグクエリをサポートします。
  • ARMv8.2 プロセッサー命令は、部分的にサポートされます。
  • POWER10 プロセッサーにおける Power ISA v.3.1 命令は、一部サポートされます。
  • IBM z14 プロセッサー命令がサポートされます。
  • ほとんどの IBM z15 命令は、サポートされています。Valgrind ツールスイートは、IBM z15 プロセッサーの miscellaneous-instruction-extensions facility 3 と vector-enhancements facility 2 をサポートします。これにより、Valgrind は、GCC -march=z15 でコンパイルしたプログラムを正しく実行し、パフォーマンスとデバッグのエクスペリエンスを向上させます。
  • --track-fds=yes オプションは -q (--quiet)を尊重し、デフォルトで標準ファイル記述子の stdinstdout、および stderr を無視します。標準のファイル記述子を追跡するには、--track-fds=all オプションを使用します。
  • DHAT ツールには、--mode=copy および --mode=ad-hoc の 2 つの新しい操作モードがあります。

A.10. Dyninst の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には Dyninst 11.0.0 が同梱されてい ます。

Red Hat Developer Toolset 11.0 の以前のリリース以降、以下の機能が追加されました。

  • debuginfodサーバーのサポートと、個別のdebuginfoファイル取得のサポート。
  • プロシージャリンケージテーブル(PLT)スタブへの間接呼び出しの検出を改善しました。
  • C++の名前のデマングルを改善しました。
  • コードエミット時のメモリーリークを修正しました。

A.11. Annobin の変更点

Red Hat Developer Toolset 11.0 には、Annobin 9.82 が同梱されています。

以下の機能は、Red Hat Developer Toolset の以前のリリース以降に追加または変更されています。

GCC プラグイン
  • ARM および RISCV ターゲットがサポートされます。
  • LTO コンパイラーがサポートされます。
Annocheck
  • 詳細なモードでは、特定のテストをスキップする理由が報告されます。
  • 一部のメッセージは色で強調表示されます。
  • 一部の GO テストが追加されました。
  • 64 ビット ARM アーキテクチャーでは、BTI および PAC セキュリティー機能のテストが追加されました。
  • CVE-2021-42574 を軽減するために、新しいテストが追加され、シンボル名でマルチバイト文字の存在が検出されます。この変更は、RHSA-2021:4729 アドバイザリーのリリースで Annobin に実装されました。
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