@udzura at prog-lang-sys-ja

自己紹介@プログラミング言語処理系が好きな人の集まり
Google slide: https://docs.google.com/presentation/d/1Dw2ULrcGf2ajrBM6u8VzoAXJLYJh3GDFj3gzSkwD_YA/edit?usp=sharing

Transcript

1. @udzura
   作ったり作ろうとしているものの話
   ＠プログラミング言語処理系が好きな人の集まり　定例ミートアップ
   #2
   

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2. Uchio Kondo
   @udzura
   Rubyist。Rustに爆ハマり中。
   低レイヤプログラミングワナビです。
   好きなLinuxシステムコール:
   unshare(2), open_by_handle_at(2)
   

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3. 作ってるもの
   Purua
   Pure Rust で実装した Lua
   https://github.com/udzura/purua
   

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4. Purua について
   PUre-RUst-luA
   gopher-lua という実装を大きく参考して
   いる。ただ、今のところVMを実装しておら
   ず（tree-walkで実行）Opcodeもない
   そもそも何も分からないので全て手探り
   

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5. 動くもの
   フィボナッチ数の計算
   （関数定義、呼び出し、if文だけでこんな
   に苦しいだなんて）
   

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6. めちゃくちゃ遅い。まあ最適化とかは遠い将来で...
   Purua (185c5e6e72101342fba08c98307f888f97432269)
   Ruby (ruby 2.7.1p83 [x86_64-darwin19])
   

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7. 動くもの #2
   イテレータが動くようになった
   （えらい）
   Luaのイテレータの仕様を何も知らな
   かったので大変だった。
   

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8. 動くもの #3
   RustからLuaの関数も定義可能になって
   いる（と言うより先にそっちを書いた）。
   Result 使えます！
   嬉しくないですか。
   

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9. 細かい話はブログに書いていた
   https://udzura.hatenablog.jp/entry/2021/05/08/150858
   

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10. Puruaの今後
    * そもそもLuaと言える状態じゃないので残った機能を頑張って実装。
    luatest? というやつが走るようにしたい。
    * クロージャの実装が辛そうなので怯えている
    * そもそも、VMを作りたい。
    * LuaのVMはレジスタ型だと聞いて、難しそう... ってなっている。
    * crafting interpreterなどを読んでまずはスタック型から...
    

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11. 作りたいもの
    tl;dr
    C言語以外で書けるeBPFプログラムのコンパイラを作りたい。
    

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12. (e)BPF...って？
    カーネルで高速にフィルタリングするやつ
    （雑）。cとeがある。
    元々パケットフィルタ用途だが、カーネル
    の情報なんでもフィルタ集計できるよう
    に。
    カーネル内で動くのでカーネルの機能が
    使える。
    

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13. 言語・環境としての
    eBPF
    * 64bit固定長の命令
    * 10個のレジスタがある
    * R10はフレームポインタ
    * 512バイトのスタック
    

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14. eBPF の仕様の話は
    僕の説明よりmmisonoさんの記事の方がいいと思う
    「BPFのアーキテクチャ、命令セット、cBPFとeBPFの違い」
    https://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1812/10/news016.html
    

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15. BPF を「使う」には
    * BCCのような軽量言語向けのSDKを使う場合
    * Python, Lua, Ruby（拙作）などある
    * その場で動的にCコードを生成してコンパイルする感じ
    * libbpf + CO-RE を使う
    * C/C++, Go, Rust など、BPFプログラムをバイナリに組み込む
    * カーネルバージョンに関わらずある程度動かせるように
    

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16. BPF プログラムを「作る」には
    * C コンパイラの bpf ターゲットを使う。
    * Clang
    $ clang -O1 -g -c -target bpf \
    foo.bpf.c -o foo.bpf.o
    * GCC も対応するようになったらしい
    

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17. BPFプログラムを
    動かす例
    左のようなCコードを書く。
    あるcgroupに所属するプロセスの、デバ
    イスタイプごとのアクセス可否をフィルタ
    リングするBPF
    -target bpf でコンパイルすると
    dev_cgroup.o ができる
    

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18. コンパイルされた
    BPFプログラム
    objdump などで
    命令を確認できる
    対応する命令を
    bpf-docsや
    linux/bpf_common.h, linux/bpf.h
    などを眺めて確認する
    

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20. ロードした結果
    cgroupに所属しているときは
    urandomにアクセスできない
    cgroupから外れるとできる
    

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21. BPFの現況
    カーネル側のBPFプログラムは、実質的
    にC言語で書く以外選択肢がない(*)
    （そのプログラムをロードして情報を取得
    する外側については言語を問わない。
    libbpfのようなライブラリもある）
    (*) 選択肢の詳細 https://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1812/26/news010.htm l
    

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22. C以外で書けるようにしたい
    

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23. コンパイラを書く...ってコト❓
    

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