Dynamic loading

Dynamic loading (dynamické načítání) je v informatice označení pro mechanismus, který načte knihovnu do paměťového prostoru za běhu procesu. Běžící proces tak získá možnost volat procedury a funkce, které se nacházejí v načtené knihovně. Knihovnu lze později z paměti uvolnit. Mechanismus umožňuje programátorovi v případě nedostupnosti knihovny provést náhradní činnost (použít alternativní knihovnu, zobrazit hlášení uživateli a podobně). Tím se odlišuje od klasického zavádění dynamických knihoven při spuštění programu, kdy musí být přítomny všechny potřebné knihovny.

Historie

Dynamické načítání bylo běžným mechanismem pro operační systém IBM/360 (začátek 60. let až do současné Z/Architektury) a to zejména pro obsluhu vstupně-výstupních rutin, COBOL a PL/1 běhových knihoven. +more Co se týče programování aplikací, nahrávání je do značné míry transparentní, protože je většinou vyřešené na úrovni operačního systému. IBM využívá dynamické načtení od 70. let 20. století u transakčního zpracování strategického systému CICS a to jak pro jádro operačního systému, tak i pro normální aplikační programy. Opravy pak mohou být uskutečněny za běhu systému nebo programu bez nutnosti jejich restartu.

Mezi hlavní výhody patří: * opravy subsystému opravují celý program bez nutnosti jeho nového linkování * knihovny mohou být chráněny před neautorizovanou úpravou

Použití

Dynamické načítání je nejčastěji používáno v implementaci softwarových pluginů (modulární struktura [url= Server][Apache[/url]]u). Nebo v programech, které nabízejí více podporovaných knihoven a uživatel si je jednotlivě může volit (rozšiřující knihovny pro PHP).

C/C++

Dynamické načítání nepodporují všechny systémy. Mac OS X, Linux a Solaris nabízí dynamické načítání prostřednictvím knihovních „dl“ funkcí v jazyce C. +more Operační systém Windows podporuje dynamické načítání pomocí volání Windows API.

Shrnutí

Načtení knihovny

Načtení knihovny se provede prostřednictvím LoadLibrary nebo LoadLibraryEx na operačním systému Windows a pomocí dlopen na operačních systémech na bázi Linuxu. Následují příklady:

Linux, *BSD, Solaris, etc.

void* sdl_library = dlopen("libSDL.so", RTLD_LAZY); if(sdl_library == NULL) { // oznámení chyby ... } else { // výsledek zavoláním dlsym }

Mac OS X

UNIX library:

void* sdl_library = dlopen("libsdl.dylib", RTLD_LAZY); if(sdl_library == NULL) { // oznámení chyby ... } else { // výsledek zavoláním dlsym }

OS X Framework:

void* sdl_library = dlopen("/Library/Frameworks/SDL.framework/SDL", RTLD_LAZY); if(sdl_library == NULL) { // oznámení chyby ... } else { // výsledek zavoláním dlsym }

Windows

HMODULE sdl_library = LoadLibrary("SDL.dll"); if( sdl_library

NULL) { //oznámení chyby ... } else { // výsledek zavoláním GetProcAddress }

Extrahování obsahu knihovny == Extrahování obsahu dynamicky načítané knihovny je dosaženo pomocí příkazu GetProcAddress ve Windows a dlsym v Unix systému.

Linux, *BSD, Mac OS X, Solaris, etc.

void* initializer = dlsym(sdl_library,"SDL_Init"); if(initializer == NULL) { // oznámení chyby ... } else { ... }

Windows

FARPROC initializer = GetProcAddress(sdl_library,"SDL_Init"); if(initializer

NULL) { // report error ... } else { ... }

Převod extrahovaného obsahu knihovny == Vrácený výsledek prostřednictvím dlsym nebo GetProcAddress musí být převeden do požadované destinace předtím, než může být použit.

Windows

V případě systému Windows, konverze je jednoduchá, protože FARPROC je v podstatě již ukazatel funkce:

typedef INT_PTR (*FARPROC)(void);

Může nastat problém, pokud adresy objektu jsou vyvolány místo funkce. Nicméně, obvykle jeden chce získat funkce stejně, takže to není ve výsledku problém.

typedef void (*sdl_init_function_type)(void); sdl_init_function_type init_func = (sdl_init_function_type) initializer;

UNIX (POSIX)

Dle specifikace POSIX je výsledkem provedení dlsym prázdný ukazatel (pointer), což způsobuje problém. Je to způsobeno tím, že programovací jazyky C a C++ nedovolují provést konverzi mezi ukazateli na objekty a ukazateli funkcí (není vyžadováno aby měl ukazatel funkce stejnou velikost jako ukazatel na objekt). +more Je tedy striktně zakázáno provést konverzi mezi typem void* a ukazatelem na funkci. Na většině v současnosti používaných systémů jsou ukazatele na funkce s ukazateli na objekty mezi sebou již konvertibilní.

Následující fragment kódu ukazuje jeden ze způsobů řešení, který umožňuje provádět tuto konverzi v různých systémech:

typedef void (*sdl_init_function_type)(void); sdl_init_function_type init_func = (sdl_init_function_type)initializer;

Výše uvedená část programového kódu může u některých kompilátorů vyvolat toto varovné hlášení: „Přejmenování ukazatele dereferenčního typu porušuje pravidla aliasingu“. Řešením je použití následujícího programového kódu:

typedef void (*sdl_init_function_type)(void); union { sdl_init_function_type func; void * obj; } alias; alias.obj = initializer; sdl_init_function_type init_func = alias.func;

Tím se zakáže varovné hlášení.

Související články

Knihovna (programování) * DLL

Externí odkazy

General Links ** [url= Server|Apache]url=https://web. archive. +moreorg/web/20110311170401/http://linux4u. jinr. ru/usoft/WWW/www_debian. org/Documentation/elf/node7. html]Dynamic Loading[/url] on Linux4U ** [url=http://httpd. apache. org/docs/1. 3/dso. html]Dynamic Shared Object (DSO) Support[/url] by [[Apache[/url]] ** [url=https://web. archive. org/web/20080609064104/http://www. informit. com/guides/content. aspx. g=cplusplus&seqNum=153]C++ Dynamic Linking By Example[/url] ** [url=http://developer. apple. com/library/mac/#DOCUMENTATION/DeveloperTools/Conceptual/DynamicLibraries/000-Introduction/Introduction. html#//apple_ref/doc/uid/TP40001908-SW1]Dynamic Library Programming Topics from Apple Developer Connection (target to Mac OS X)[/url] * C/C++ UNIX API: ** [url=http://www. opengroup. org/onlinepubs/009695399/functions/dlopen. html]dlopen[/url] ** [url=http://www. opengroup. org/onlinepubs/009695399/functions/dlsym. html]dlsym[/url] ** [url=http://www. opengroup. org/onlinepubs/009695399/functions/dlclose. html]dlclose[/url] * C/C++ Windows API: ** [url=http://msdn2. microsoft. com/en-us/library/ms684175. aspx]LoadLibrary[/url] ** [url=http://msdn2. microsoft. com/en-us/library/ms683212(VS. 85). aspx]GetProcAddress[/url] ** [url=http://msdn2. microsoft. com/en-us/library/ms683152(VS. 85). aspx]FreeLibrary[/url] ** [url=http://msdn. microsoft. com/en-us/library/151kt790. aspx]Delay-Loaded DLLs[/url] * Java API: ** [url=http://java. sun. com/j2se/1. 5. 0/docs/api/java/lang/ClassLoader. html]ClassLoader[/url] ** [url=http://java. sun. com/j2se/1. 5. 0/docs/api/java/lang/Class. html]Class[/url].

Kategorie:Operační systém Kategorie:Programové knihovny