AIX系统下C/C++应用移植与开发指南

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"AIX C Porting - 一本关于在AIX操作系统上进行C/C++应用开发和移植的指南，作者包括Keigo Matsubara、Edison Kwok、Inge Rodriguez和Murali Paramasivam。这本书详细介绍了32位和64位进程模型，共享对象和库的有效管理，以及利用并行编程技术。适用于AIX 5L Version 5.2上的C for AIX和VisualAge C++ for AIX Version 6.0。" 在AIX操作系统环境下进行C/C++程序的移植工作是一项复杂且细致的任务，需要对操作系统特性、编译器差异以及系统调用等有深入的理解。"AIX C Porting"这本书提供了宝贵的指导，帮助开发者有效地完成这项工作。 1. **32位与64位进程模型**：AIX支持两种不同的地址空间模型，即32位和64位。32位模型限制了程序可以访问的内存大小，而64位模型则提供了更大的内存空间，允许运行更大规模的应用。在移植过程中，需要考虑程序是否需要利用64位系统的性能优势，以及代码是否兼容64位架构。 2. **共享对象和库的管理**：在AIX上，正确管理和链接动态库（共享对象）是移植的关键部分。这涉及到版本控制、依赖性解析和符号绑定。了解如何使用`ldd`和其他工具检查这些依赖关系，以及如何使用`ld`链接器选项来处理链接问题，是成功移植的必备技能。 3. **并行编程**：AIX支持多种并行编程模型，如POSIX线程（pthreads）、OpenMP等。书中可能涵盖了如何利用这些技术进行多线程或多进程编程，以提升程序的执行效率。并行编程需要处理同步、互斥和资源分配等问题，这些都需要特殊的技术知识。 4. **AIX特有的API和功能**：AIX提供了许多特定于操作系统的API和函数，如System V接口、KVM（Kernel Virtual Memory）工具等。理解和适配这些特性对于确保程序在AIX上的稳定运行至关重要。 5. **编译器和构建工具**：C for AIX和VisualAge C++ for AIX提供了丰富的编译选项和优化设置。开发者需要熟悉如何配置这些工具以获得最佳性能，同时保证代码在不同平台上的可移植性。 6. **调试和性能分析**：AIX提供了一系列强大的调试工具，如dbx，以及性能分析工具，如perfmon。理解如何使用这些工具来诊断和优化代码是移植过程中的重要环节。 7. **错误处理和兼容性测试**：移植过程中必须进行详尽的测试，以确保程序在新的平台上能够正确地运行，并处理各种可能出现的错误情况。这可能涉及到对各种AIX版本的兼容性测试，以及对特定硬件的适应性验证。通过阅读和实践"AIX C Porting"中的内容，开发者将能够更有效地进行C/C++程序在AIX平台上的移植工作，解决可能出现的问题，并充分利用AIX系统的特性和优势。

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5674LOF.fm Draft Document for Review May 7, 2003 4:20 pm

xiv C and C++ Application Developing and Porting on AIX

Draft Document for Review May 7, 2003 4:20 pm 5674LOT.fm

Tables

1-1 C for AIX, Version 6.0 packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1-2 VisualAge C++ for AIX, Version 6.0 packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1-3 License certificate locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

1-4 Compiler driver extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2-1 C and C++ data type sizes in bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2-2 XCOFF headers and loading target segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

2-3 Supported link methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2-4 LDLAZYDEBUG environment variable values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

2-5 Linker options equivalent to -G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

2-6 IMPid values for imported symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

2-7 Directive lines for import files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

3-1 Shared memory limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

4-1 Memory allocators and MALLOCTYPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

4-2 Default configuration values for malloc buckets. . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

4-3 User-defined replacement subroutines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

4-4 MALLOCDEBUG options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

5-1 Applications that should be DLPAR-aware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

6-1 ISO C99 integer constant type selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

8-1 Filesets for Solaris user thread library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

9-1 OpenMP components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

9-2 OpenMP directive categories. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

11-1 Order of initialization of objects in prriolib.a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

12-1 Fileset state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

12-2 Fields description of the .toc file. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

12-3 Definition of entries in <fileset_name>.inventory . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

12-4 Template file keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419

12-5 Optional installation control executable files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

A-1 IBM C compilers for AIX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433

A-2 C++ compiler products. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437

B-1 Definitions of terms regarding linking and loading process on AIX . . . 441

C-1 Values for the third parameter of shmat() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

C-2 Values for the third parameter of shmctl() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453

12-6 Values for the third parameter of shmget() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455

C-3 Values for the sixth parameter of mmap() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

C-4 The third parameter of msync() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

D-1 Thread management sub-routines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

D-2 Execution scheduling sub-routines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

D-3 Synchronization sub-routines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

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Examples

2-1 helloworld.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2-2 The cc compiler driver stanza in /etc/vac.cfg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2-3 SHROBJ flag in the XCOFF header of a shared object. . . . . . . . . . . . . 51

2-4 SHROBJ flag in the XCOFF header of archive members in a library . . 52

2-5 dump -H output with the full directory path name . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2-6 dump -H with the PATH information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2-7 dump -H without dot in PATH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

2-8 Runtime linking example (main.c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

2-9 Runtime linking example (func1.c). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

2-10 Runtime linking example (func3.c). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

2-11 dump -H a.out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

2-12 dump -Tv a.out (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

2-13 dump -H func1.so. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

2-14 dump -Tv func1.so . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

2-15 dump -Tv a.out (2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

2-16 dump -Tv func2.so . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

2-17 dump -Tv func3.so . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

2-18 Sample dump -H output. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

2-19 Sample dump -Tv output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

2-20 genkld output example (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

2-21 genkld output example (2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

2-22 genkld output example (3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

2-23 Combined import file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

3-1 Addresses of several predefined symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

3-2 underscore_symbols_32.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

3-3 grabheap_32.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

3-4 Excerpt of modified /etc/magic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

3-5 Checking large memory executable with modified /etc/magic . . . . . . . 123

3-6 Default resource limits setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

3-7 Verifying resource limits in default memory model . . . . . . . . . . . . . . . 125

3-8 RLIM_INFINITY definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

3-9 Verifying resource limits in large memory model without DSA. . . . . . . 126

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xviii C and C++ Application Developing and Porting on AIX

3-10 printlimits.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

3-11 sizeofpointer.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

3-12 Segment mapping in the 64-bit user process model . . . . . . . . . . . . . . 131

3-13 underscore_symbols_64.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

3-14 grabheap_64.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

3-15 Soft data limit set to RLIM_INIFINITY in 64-bit mode . . . . . . . . . . . . . 135

3-16 Output from vmgetinfo() routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

3-17 vmgetinfo.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

3-18 ipcs -m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

3-19 grabshm.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

3-20 Acquiring twelve 256 MB shared memory segments. . . . . . . . . . . . . . 150

3-21 Acquiring twelve 1 MB shared memory segments. . . . . . . . . . . . . . . . 151

3-22 LDR_CNTRL=MAXDATA=0x80000000@DSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

3-23 LDR_CNTRL=MAXDATA=0@DSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

3-24 Acquiring 100 1MB shared memory segments with EXTSHM=ON . . . 153

3-25 Acquiring 12 shared memory segments in 64-bit mode. . . . . . . . . . . . 154

4-1 fake_malloc.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

4-2 debug_malloc_align.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

4-3 debug_malloc_vptr.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

4-4 debug_malloc_pfc.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

4-5 debug_malloc_verbose.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

4-6 debug_malloc_arena.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

4-7 Start trace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

4-8 Trace output of the trace option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

4-9 get_malloc_log_live.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

4-10 /usr/lib/libhm.a and memdgb.* package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

4-11 Output from _ustats() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

4-12 user_heap.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

6-1 Structure alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

7-1 coredump.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

7-2 AIX error log: CORE_DUMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

7-3 prog2.c with install_lwcf_handler() subroutine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

7-4 Source codes of prog_to_truss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

7-5 Sample source code using trchook (prog11.c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

7-6 Sample source code using TRCHKL1T (prog10.c) . . . . . . . . . . . . . . . 267

7-7 Trace report for the hook ID 010 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

8-1 ps -emo THREAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

8-2 Inspecting the /proc file system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

8-3 Inspecting an executable file using ldd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

8-4 Definition of errno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

8-5 create_5threads.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

8-6 max_threads.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

8-7 pthread_mutex.c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

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