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Desktop icons, Gnome shell y Wayland

viernes, septiembre 20th, 2019

Hace cosa de un año y medio la gente de Gnome anunció que eliminaba de Nautilus todo el código que pintaba los iconos de escritorio. Para los que no se quieran leer el tocho, resumiré rápidamente que el motivo era, básicamente, que dicho código venía de muchos años atrás, era extremadamente complejo debido a las limitaciones de las versiones antiguas de GTK, y cada vez era más difícil de mantener a la vez que se añadían nuevas características al resto de Nautilus. Además, hacía ya seis años que Gnome 3 no utilizaba iconos de escritorio. Por si fuera poco, tenía muchos bugs de difícil solución (por ejemplo, el soporte multimonitor no funcionaba demasiado bien). Y a todo esto había que sumar el hecho de que en Wayland no funcionaría correctamente debido a las limitaciones que impone en aras de la seguridad: en efecto, en Wayland una aplicación no puede decidir donde colocar una ventana ni mantenerla fija en el fondo, entre otras cosas. El motivo de esta limitación es evitar que una aplicación maliciosa pueda hacerse pasar, por ejemplo, por el escritorio, o por una barra de tareas, etc, poniendo en riesgo la seguridad del sistema. Por desgracia, esto también significa que, en Wayland, cosas como las barras del escritorio, un dock o los iconos de escritorio no se pueden delegar en una aplicación, sino que tienen que ser manejadas desde dentro del gestor de ventanas. Es por esto que se creó la extensión de Gnome Shell llamada Desktop Icons: para seguir ofreciendo iconos en el escritorio en Gnome Shell para aquellos que lo deseasen (como yo).

La versión disponible en aquel momento ya implementaba la funcionalidad más básica, pero tenía un defecto que, para mí, era muy grave: no permitía utilizar una única pulsación para lanzar un icono, sino que obligaba a utilizar doble click. Como yo estoy acostumbrado a la primera manera, me lié la manta a la cabeza y envié un parche para implementarlo. Tras muchos cambios para adecuar el estilo de código al que se utiliza en el proyecto Gnome y más cosas (nunca podré agradecer lo suficiente a Carlos Soriano su infinita paciencia enseñándome a manejar Git en condiciones), lo aprobaron. Y le cogí el gustillo, con lo que detrás de él vino otro, y otro, y otro más… Hasta que, recientemente, me ofrecieron ser el mantenedor del código (lo que para mí es un honor, todo sea dicho).

Un año después, la extensión ya incorpora todo lo que se pretendía para la versión 1.0 y más, y se incluye por defecto en la versión de Gnome Shell de Ubuntu, y no puedo menos que agradecer a toda la gente que ha colaborado con parches e informes de bugs.

Por desgracia, a medida que más y más usuarios la han ido instalando, han ido surgiendo algunos problemas inherentes al hecho de que sea una extensión, problemas que no eran nada evidentes al principio y que sólo se han ido haciendo visibles a medida que la cantidad de usuarios crecía.

El primer gran problema es que todas las extensiones se ejecutan en el mismo bucle principal que el compositor de ventanas. Esto significa que una extensión que necesite mucho tiempo para ejecutar una operación puede, literalmente, congelar todo el escritorio, incluyendo el mismísimo repintado de todas las ventanas. En el caso de extensiones «normales», que se limiten a mostrar un icono en la barra de tareas o así, esto no es un problema, porque el trabajo que realizan es mínimo; sin embargo, en el caso de Desktop Icons sí lo es, pues cada vez que tiene que refrescar el escritorio (por ejemplo porque se añade o borra un fichero), tarda en torno a medio segundo en realizar todas las operaciones (leer la lista de ficheros en el directorio, obtener sus metadatos, generar los pixmaps, eliminar las cuadrículas e iconos previos, generar una nueva cuadrícula, crear los nuevos iconos, y pintarlos en su sitio), y durante ese tiempo todo el escritorio se congela. Obviamente, por que ocurra una vez cada mucho no es muy problemático, pero sin duda es molesto para el usuario.

Solucionar esto, aunque no es totalmente imposible, no resulta sencillo: actualmente ya utilizamos funciones asíncronas en todos los sitios posibles para evitar bloquear la cola de eventos, pero no es suficiente. Además sería necesario evitar repintar todo el escritorio y sus elementos, y sólo añadir o quitar los iconos de los ficheros que se hayan añadido o eliminado. Pese a todo, esto sólo reduciría un poco más el problema, pero no lo resolvería del todo, pues si un programa añade y borra constantemente un fichero al escritorio, por ejemplo, puede aún bloquear la cola, en buena medida porque algunas operaciones de repintado se realizan sólo cuando ya no quedan operaciones pendientes en la cola de eventos. Además, implementar esto implicaría un importante rediseño interno, y teniendo en cuenta que algunas distribuciones cuentan con Desktop Icons para sus versiones de soporte a largo plazo, no es algo que se pueda hacer de cualquier manera, sino que debe implementarse de manera muy progresiva y con una buena revisión por pares de todos y cada uno de los parches, para garantizar que no hay errores ni regresiones.

Otro problema es la imposibilidad (al menos actualmente) de integrar Drag’n’Drop al completo: aunque dentro de Gnome Shell existe soporte de Drag’n’Drop, no es compatible con operaciones desde el «espacio de usuario»; esto es: una aplicación no puede ni enviar al compositor, ni recibir de él, eventos de Drag’n’Drop . Aunque en principio sería posible implementar dicha comunicación, no es una tarea trivial, y de hecho, tras tantear a algún programador de Mutter, la conclusión es que es lo suficientemente complicado como para que sólo valga la pena pasar el trabajo de implementarlo en Wayland, pero no en X11.

Y de aquí llegamos al tercer problema: las extensiones se escriben con Clutter + St, los cuales no funcionan exactamente igual que Gtk. Un ejemplo es la forma en que se procesan los eventos de enter_notify y exit_notify, que obligó a añadir una serie de trucos en el código que permite seleccionar un grupo de iconos mediante «goma elástica», para gestionar correctamente aquellos casos en los que el cursor entraba en una ventana en mitad de una selección, o cuando pasaba por encima de la barra superior de Gnome. Esto es algo que en Gtk está resuelto desde hace años, gracias al mayor número de usuarios y programadores que trabajan con él, y que permite detectar más bugs.

El cuarto problema radica en los cambios entre versiones del escritorio. Dado que Gnome Shell no ofrece una API estable para las extensiones, éstas tienen que interactuar directamente con el código interno, por lo que cualquier cambio les puede afectar. En el caso de una extensión tan compleja como Desktop Icons este problema es aún mayor, hasta el punto de que la actual versión 19.01 será, probablemente, la última compatible con Gnome Shell 3.30 y 3.32, y las nuevas versiones necesitarán como mínimo Gnome Shell 3.34.

A la vista de todos estos problemas, hace un par de meses empecé a sopesar la posibilidad de hacer un cambio radical en el diseño y mover toda la lógica a un proceso independiente del compositor, de manera que toda la gestión de los iconos del escritorio se realice sin interferir con la composición y demás, además de utilizar Gtk directamente en lugar de St y Clutter. De hecho, cuando se decidió crear la extensión, los autores originales (Carlos Soriano y Ernestas Kulik) sopesaron seriamente esta misma posibilidad, pero lo descartaron precisamente por las limitaciones impuestas por el modelo de seguridad de Wayland, y porque hacerlo dentro de una extensión tenía más sentido en aquel momento, pues era muchísimo más fácil.

Por supuesto, esto es más sencillo de decir que de hacer, pues, como ya dije antes, aunque en X11 no hay ningún problema en que una aplicación mantenga una ventana en el fondo, o que la elimine de la lista de ventanas para que no aparezca al hacer Alt + Tab, en Wayland eso es totalmente imposible por diseño. Además, dado que las extensiones están escritas en Javascript, no es posible lanzar código en un nuevo thread, y aunque se pudiese, no sería posible que dicho código llamase a funciones de Clutter o St, por lo que hay que descartar la idea de descargar el trabajo en un thread paralelo. Lanzar un proceso independiente sí es posible, pero éste trabajaría desde fuera del compositor, por lo que, en principio, seguiríamos con el mismo problema.

Sin embargo, existe una alternativa extra, que es justo la que decidí investigar, que consiste en repartir el trabajo: por una parte tenemos un programa normal, que trabaja desde fuera del compositor y que utiliza GTK para gestionar absolutamente todo lo relacionado con el escritorio y sus iconos mediante una o varias ventanas normales, exactamente igual a como hacía el viejo Nautilus en el modo «iconos de escritorio»; y, por otro lado, una pequeña extensión cuyo trabajo consiste en lanzar el programa anterior (y relanzarlo cada vez que se muera), detectar la ventana que abre, y asegurarse de que ésta se mantenga donde debe. De esta manera, el código dentro de la extensión es mínimo y se limita exclusivamente a las operaciones que son imposibles de realizar desde el exterior del código del compositor.

Por supuesto, es fundamental no romper el modelo de seguridad de Wayland, lo que significa que no se puede permitir bajo ningún concepto que una aplicación extraña se pueda aprovechar de este mecanismo para colocar su propia ventana como el fondo del escritorio (o como cualquier otro elemento). Para ello, la única solución es que sea la extensión quien lance el proceso, y que cada vez que aparezca una ventana, compruebe si ésta pertenece al proceso que ella misma ha lanzado, otorgándole esos privilegios exclusivamente en el caso de que así sea. Dado que el código ha sido lanzado específicamente por la extensión, se puede considerar que es código tan confiable como el de dicha extensión (y más si el programa a lanzar forma parte de la propia extensión): si un programa malicioso puede reemplazar el código de la aplicación de escritorio, también podría hacerlo directamente con el código de la extensión, por lo que el nivel de seguridad es exactamente el mismo.

Ahora llega la cuestión de cómo detectar que una ventana pertenece al proceso lanzado desde la extensión. Mi primera idea fue utilizar metawindow_get_pid() en cada ventana nueva que apareciese, para obtener el PID del proceso que creó la ventana y compararlo con el PID del proceso que hemos lanzado desde la extensión; por desgracia, dicha llamada sólo funciona en X11 pero no en Wayland, porque utiliza un dato específico de X11. Sin embargo, existe otra llamada, metawindow_get_client_pid(), que sí funciona desde ambos sistemas; por desgracia es privada, lo que significa que sólo se puede llamar desde C y desde dentro de mutter, nunca desde una extensión escrita en Javascript.

Propuse entonces en el canal IRC de Gnome Shell que dicha llamada se cambiase a pública, pero mi idea no convenció porque existen varios ataques que involucran PIDs de procesos, por lo que, aunque yo hiciese las cosas bien, hacer pública dicha llamada podría suponer abrir la caja de Pandora. Sin embargo, sí me redirigieron al código de XWayland para que viese ahí como lo hacen de manera segura: básicamente, al lanzar el proceso crean manualmente un socket y asignan un extremo a Wayland, pasando el otro extremo al proceso hijo para que se comunique a través de él; luego basta con engancharnos a la señal map() y, por cada ventana que aparezca, comparar si su socket coincide con el que creamos nosotros para nuestro proceso hijo, en cuyo caso podemos estar seguros de que esa ventana pertenece a él y no a otro.

La idea era buena, pero por desgracia no se puede implementar directamente en Javascript porque precisa de varias llamadas privadas de mutter, además de que tampoco se pueden crear sockets desde Javascript. Ante esto me sugirieron escribir una clase GObject que lo implementase y exportase una interfaz para ello, y así lo hice: mi primer parche para mutter y mi primera clase GObject. Esta clase sólo funciona con Wayland (para X11 no tiene sentido, pues la propia aplicación puede detectarlo y hacer ella misma el trabajo), y permite lanzar un proceso y detectar si una ventana concreta pertenece o no a dicho proceso. Si se utiliza desde X11, la parte de lanzar el proceso también funciona, pero el método de detectar si una ventana pertenece o no al proceso genera una excepción (que, obviamente, se puede capturar). Esto permite simplificar el código en la extensión a la hora de hacer que funcione en ambos entornos de ventanas.

Aunque dicho parche funciona bien, aún sigue pendiente de aprobación; pero yo quería poder usar YA la nueva versión de Desktop Icons, así que, como a cabezón no me gana nadie, decidí ver qué podía hacer para detectar de manera segura la ventana de un proceso utilizando sólo lo que ya tenía disponible en Javascript. Para ello se me ocurrió que la aplicación de escritorio podría poner como título de la ventana una cadena concreta que la extensión pudiese identificar (tiene que ser en el título, pues no parece haber absolutamente nada más en una ventana que se pueda asignar de manera libre por el programa y que una extensión pueda leer). El problema es que dicha cadena no puede ser predecible, pues entonces otras aplicaciones podrían hacerse pasar por la legítima. Ante esto, decidí que la extensión generaría un UUID aleatorio de 128 bits justo antes de lanzar el proceso, y se lo pasaría a éste para que lo ponga en el título de la ventana (y, por supuesto, calculando uno nuevo cada vez que la aplicación se muera). Pero claro, pasarlo como parámetro por la línea de comandos sería completamente inseguro porque cualquier programa puede leer los parámetros de cualquier otro proceso (basta hacer un ps ax o leer /proc), por lo que tenía que ser algo más seguro. Al final la solución consistió en pasarlo a través de stdin, de manera que nadie más pueda leerlo (habría sido más elegante utilizar un pipe específico, pero por desgracia desde Javascript no es posible crear nuevos pipes).

Para simplificar aún más el código escribí una pequeña clase Javascript que es compatible a nivel de métodos con la clase GObject de mi parche, de manera que, si se aprueba, sólo tendré que reemplazar una clase por otra en el código (o incluso utilizar una u otra en función de la versión de Gnome Shell).

Con esto resolví el primer problema, pero ahora quedaba el segundo: aunque ya puedo identificar qué ventana es la del escritorio ¿como hago para mantenerla donde debe estar?

La solución elegante sería cambiar el tipo de ventana a uno de los tipos estándar (en concreto, a META_WINDOW_DESKTOP). Por desgracia, desde Javascript no es posible cambiarlo, pues la llamada es privada. Obviamente preparé un parche para cambiarlo, donde, además de hacerla pública, también la renombro para que sea consistente. Este cambio convenció mucho más en el canal IRC, por lo que espero que sea finalmente aceptado junto con el otro, pues la ventaja de estos dos parches es que no son específicos para este proyecto, sino que permiten, en general, «externalizar» el trabajo que actualmente se realiza dentro del compositor, lo que permitiría que más elementos, como por ejemplo la barra superior o un dock, puedan ser gestionados desde un proceso externo.

Sin embargo, seguía queriendo poder utilizar YA el programa, así que lo que hice fue engancharme a varias señales para forzar la ventana a permanecer en su sitio:

  • raised: esta señal se emite cada vez que una ventana pasa a primer plano. En su callback llamo al método lower(), que se encarga de mandarla debajo de todas las demás ventanas, manteniéndola así al fondo.
  • position-changed: como su nombre indica, esta señal se emite cuando el usuario cambia la posición de una ventana. En el callback la devuelvo siempre a donde le corresponde. Y es que, aunque la ventana del escritorio no está decorada (y, por tanto, en principio el usuario no tendría donde pinchar para moverla), sigue siendo posible utilizar combinaciones de teclas para cambiarla de sitio, cosa que no se puede permitir.

A mayores llamo a stick() para que la ventana aparezca en todos los workspaces.

Con esto ya se puede conseguir que la ventana permanezca siempre en su sitio, pero aún queda por evitar que aparezca en la lista de ventanas. De no hacerlo, aparecerá en el modo Actividades de Gnome Shell y en el cambiador de ventanas (el de Alt + Tab). Para solucionar esto hay que reemplazar tres métodos:

  • Meta.Display.get_tab_list()
  • Shell.Global.get_window_actors()
  • Meta.Workspace.list_windows()

Con estos tres métodos, la ventana desaparece «lo suficiente» como para que sea usable (por ejemplo, en Dash to Dock no desaparece, pero es un mal menor). Por supuesto no es muy elegante, y el resultado será perfecto si se acepta el parche para cambiar el tipo de ventana.

Y de esta manera tan horrorosa (aunque sólo hasta que aprueben mis parches… si es que los aprueban, claro) conseguí mover toda la funcionalidad del escritorio fuera del compositor, lo que resuelve de un plumazo todos los problemas anteriores. El resto del trabajo fue, básicamente, convertir los widgets de St y Clutter en los equivalentes de Gtk, quitar mucho código asíncrono que ya no era necesario y sólo complicaba terriblemente la lógica, y algunos detalles a mayores como añadir código extra en la extensión para que, durante el arranque, le comunique cuantos monitores hay, así como sus coordenadas y tamaños.

La extensión ya está disponible en la página de extensiones de Gnome Shell, y ofrece, además de todo lo que ya tiene la extensión original, Drag’n’Drop, no congelar la composición del entorno gráfico cuando se refresca el escritorio, más velocidad, mostrar los nombres de ficheros demasiado largos cuando se pase por encima el ratón, y más.

Ventana transparente en Gtk 3 y Javascript

sábado, agosto 17th, 2019

Hacer una ventana con el fondo transparente utilizando Gtk es un clásico; de hecho hay ejemplos de como hacerlo en python, en C y en Vala. Pero falta como hacerlo con Javascript, y dado que es el lenguaje de moda para Gnome (y también por una serie de circunstancias extra) me he decidido a hacer el ejemplo. Este es el código:

#!/usr/bin/env gjs

imports.gi.versions.Gtk = '3.0';
const Gtk = imports.gi.Gtk;
const Gdk = imports.gi.Gdk;

Gtk.init(null);

let window = new Gtk.Window();
window.set_app_paintable(true);
let screen = window.get_screen();
let visual = screen.get_rgba_visual();
if (visual && screen.is_composited()) {
    window.set_visual(visual);
    window.connect('draw', (widget, cr) => {
        Gdk.cairo_set_source_rgba(cr, new Gdk.RGBA({red: 0.0,
                                                    green: 0.0,
                                                    blue: 0.0,
                                                    alpha: 0.0}));
        cr.paint();
        return false;
    });
    window.connect('delete-event', () => {
        Gtk.main_quit();
    });
    window.show_all();
    Gtk.main();
} else {
    print("El entorno de ventanas no admite transparencia");
}

Aunque el código no tiene nada de especial comparado con las versiones en otros lenguajes, sí es cierto que tuve problemas con Gdk.cairo_set_source_rgba, pues, como se ve, no sigue la estructura «normal» de llamadas como si fuera un objeto, sino que sigue el formato de C. Lo lógico sería hacer cr.cairo_set_source_rgba(…), pero no funciona. Y lo mismo con algunas otras.

Cargando mis cascos (y 2)

martes, diciembre 18th, 2018

Hace ya dos años modifiqué unos cascos BlueTooth para que sólo con colgarlos de un soporte se cargase su batería. Aunque funcionó bien, en este tiempo hice algunos cambios extra, y creo que ha llegado la hora de publicarlos.

Para empezar, en el artículo anterior comentaba que había utilizado malla de desoldar para hacer los contactos. Aunque funcionó bien durante unos cuantos meses, lo cierto es que el pegamento de la cinta de doble cara fue permeando a través de la malla de cobre y acabó por dar problemas de conductividad, por eso al final opté por comprar cinta adhesiva de cobre y crear con ella los nuevos contactos.

Lo primero fue pegar la cinta por la parte de arriba de la diadema, como se ve en la foto, dejando pegada sólo aproximadamente un tercio. Luego, con unas tijeras, procedí a dar cortes en la parte que quedaba colgando, cada dos centímetros aproximadamente. De esta manera pude doblarlo sobre el lateral y garantizar que quedase bien pegado y, a la vez, con continuidad eléctrica sobre toda la superficie. Este fue el resultado:

El último paso en los cascos fue soldar los cables que vienen del puente de diodos a los dos contactos (véase la entrada anterior donde explico las modificaciones a nivel eléctrico), y proteger todo con un par de vueltas de cinta aislante en cada lado.

El siguiente punto era el soporte. En el artículo anterior mostré la chapuza que hice con una alcayata y lengüetas sacadas de una pila de petaca, pero llevaba tiempo con ganas de hacer algo más serio, así que decidí darle uso a las impresoras 3D de A Industriosa para construir un soporte en condiciones. Para ello, primero hice el diseño con FreeCAD, que tiene esta pinta y cuyo fichero podéis descargar desde este enlace.

Una vez impresa llegó la cuestión de como hacer las lengüetas para los contactos. Para ello decidí hacerlas de plástico flexible, sacado de una tapa de tornillos, y luego recubrirlas con cinta adhesiva de cobre. En la foto siguiente se ven las dos lengüetas.

Tras cortarlas, las pegué en el soporte utilizando cola térmica, quedando como en la siguiente foto.

El siguiente paso fue recubrirlas con la cinta adhesiva de cobre y soldar los cables del transformador de alimentación. Sin embargo, aunque quedó bien, es cierto que habría sido mejor pegar primero la cinta adhesiva y soldar los cables, y sólo después pegar las lengüetas con la cola térmica, pues cuando apliqué el soldador me encontré con que se me despegaban.

Tras hacer todo esto, éste es el resultado del soporte, listo para acoger en su seno a los cascos. Vemos que está fijado a la balda con un tornillo, y que los cables de alimentación están soldados en la parte superior, dejando toda la superficie de las lengüetas para que haga contacto con los electrodos de los cascos.

Y este es el resultado final: un soporte con mucha mejor presencia y calidad, y que me garantiza que mis cascos siempre estarán adecuadamente cargados cada vez que los necesite.


Presentando CRUST

domingo, agosto 26th, 2018

Acabo de lanzar CRUST. Se trata de un analizador estático de C que permite disponer en C de una gestión de memoria similar a la de RUST.

Y es que RUST está de moda, pues al ofrecer seguridad en el acceso a memoria dinámica pero sin necesidad de un runtime (como un recolector de basura) o de otras técnicas (como el conteo de referencias), permite exprimir al máximo el rendimiento. El problema es que RUST es un lenguaje nuevo, con su sintaxis propia (que, además, diverge de la de C u otros lenguajes bastante), y que, por tanto, tiene una curva de aprendizaje.

Por otro lado, existen casos en los que no se puede utilizar (todavía) RUST, como el de un microcontrolador PIC, Atmel…, pues hace falta un compilador específico. En otros microcontroladores, como los basados en ARM, es posible utilizarlo, pero sigue teniendo el problema de que no es un compilador oficial, y por tanto hay que hacer algún que otro malabar para integrarlo en la toolchain del fabricante.

Es aquí donde CRUST hace su aparición: como ya dije se trata de un analizador estático de C que permite disponer de (más o menos, claro) las mismas comprobaciones de seguridad que ofrece RUST para la gestión de memoria dinámica, de manera que es más difícil que un programa sufra referencias colgantes o dangling pointers, o pérdidas de memoria.

A la hora de diseñar CRUST tenía una cosa muy clara en mente: no podía crear un nuevo lenguaje parecido a C, sino que tenía que seguir siendo C puro, compilable con absolutamente cualquier compilador estándar. Eso eliminaba cualquier tipo de preprocesador del estilo de Metaobject o similares. También suponía rechazar cualquier tipo de conjunto de macros que pudiese alterar el código de la más mínima manera. Y por supuesto, el uso de bibliotecas estaba completamente descartado.

La solución consistió en crear una serie de calificadores específicos, similares en funcionamiento a los calificadores volatile o const ya disponibles en C, que permitan al analizador saber si un puntero concreto es gestionado o no-gestionado, así como otras propiedades importantes para el analizador. Estos calificadores comienzan todos con el prefijo __crust_ para evitar interferencias con nombres de variables o futuras adiciones al lenguaje C. La clave de estos calificadores es que no son necesarios en absoluto para compilar el código.

Por supuesto, ningún compilador aceptaría un código con dichos calificadores, y por eso es necesario incluir un fichero de cabecera (que se incluye con el analizador estático) que define dichos nuevos calificadores como espacios en blanco para el preprocesador de C. De esta manera, a la hora de compilar estos calificadores simplemente «desaparecen», y sólo son tenidos en cuenta cuando se utiliza el analizador. Este es un trozo de dicho fichero de cabecera, para que se entienda mejor:

#ifndef ENABLE_CRUST_TAGS

#ifndef __crust__
#define __crust__
#endif

#ifndef __crust_borrow__
#define __crust_borrow__
#endif

#ifndef __crust_recycle__
#define __crust_recycle__
#endif

#ifndef __crust_alias__
#define __crust_alias__
#endif

#ifndef __crust_no_0__
#define __crust_no_0__
#endif

...

Como se ve, se define cada posible calificador como una cadena vacía, lo que hace que el preprocesador se encargue de limpiar el código y dejarlo listo para el compilador, sin necesidad de modificar nada. Esto permite programar como de costumbre, simplemente etiquetando aquellos punteros que deben ser gestionados como un bloque CRUST, y compilando el código normalmente con el toolchain habitual, y sólo de vez en cuando pasar el analizador estático para comprobar si hemos cometido algún error al liberar o utilizar uno de estos bloques. Por supuesto, no es necesario escribir este fichero a mano, sino que se puede generar automáticamente simplemente llamando al analizador estático con el comando crust –headers, con lo que generará dicho fichero en el directorio actual.

La base de las reglas de gestión de memoria de CRUST (y, por extensión, de RUST) es que cada función es responsable de todos los bloques de memoria que genera o recibe. Así, si una función pide un bloque de memoria dinámica (por ejemplo con malloc), es su responsabilidad liberarlo o asegurarse que sea liberado. Esto puede ocurrir de tres maneras diferentes:

  • Puede liberar el bloque directamente ella misma
  • Puede llamar a otra función pasando dicho bloque como un parámetro, de manera que pase a ser responsabilidad de la nueva función garantizar que se libere dicho bloque
  • Puede devolver el bloque a la función llamante, de manera que ésta recibe la responsabilidad de liberarlo

No hay mucho más. Por supuesto existen, a mayores, otros detalles que hacen que la cosa no sea tan sencilla, por lo que para una explicación más en profundidad recomiendo leer como es el modelo de memoria de RUST.

Un ejemplo sencillo de como trabaja CRUST se puede ver en este trozo de código:

// SIEMPRE añadimos crust.h al principio
// El fichero tiene que estar en el proyecto
#include "crust.h"
#include <unistd.h>

// Definimos una estructura como "gestionada"
// simplemente añadiendo __crust__ a su definición
// Utilizamos un typedef para ahorrarnos tener que poner
// __crust__ en todos los sitios donde se utiliza
typedef __crust__ struct {
	int member;
	int p1;
	int p2;
} *un_tipo_t;

// esta función crea un nuevo bloque "gestionado" y lo devuelve

un_tipo_t funcion1();

// esta función recibe un bloque "gestionado",
// pero no lo libera antes de salir

void funcion2(un_tipo_t __crust_borrow__ parametro);

// esta función recibe un puntero a un bloque "gestionado",
// y además lo libera antes de salir

uint32_t funcion3(un_tipo_t parametro);

void main() {

	un_tipo_t bloque = funcion1();

	funcion2(bloque);
	funcion3(bloque);
}

Aquí vemos varias cosas:

  • Primero hacemos un typedef de un puntero a una estructura, y además incluimos el calificador __crust__. Esto significa que absolutamente cualquier variable de tipo un_tipo_t será gestionada, y por tanto sujeta a las reglas de CRUST.
  • Luego tenemos tres definiciones de funciones que «hacen cosas» con tipos un_tipo_t.
  • Finalmente, tenemos el bloque main. En él creamos un puntero de tipo un_tipo_t y le asignamos el bloque que nos devuelve funcion2.
  • A continuación llamamos con dicho bloque a funcion3. Como dicho parámetro está marcado como __crust_borrow__, sabemos que dicha función nunca liberará dicho bloque, por lo que después de llamarla seguirá estando disponible y podemos seguir utilizándolo.
  • Finalmente llamamos también con dicho bloque a funcion1. Como el parámetro de dicha función no está marcado como __crust_borrow__, sabemos a ciencia cierta que ese bloque que estamos pasando va a ser liberado dentro de ella, por lo que a partir de este punto no podemos volver a utilizarlo.
  • Llegamos al final de la función, y como la variable bloque ya no apunta a nada (pues el bloque fue liberado al llamar a funcion3), no hay riesgo de que tengamos una fuga de memoria.

Este código no devolvería ningún error al pasar por el analizador estático CRUST precisamente porque cumple con precisión las reglas de gestión de memoria. Sin embargo, si hiciésemos un cambio tan sencillo como invertir el orden de las llamadas a funcion2() y funcion3(), obtendríamos un error:

ERROR: Argument 1 when calling function 'funcion2' at line 41 was freed at line 40
Total: 1 errors.

El motivo es que funcion2() libera el bloque de memoria que recibe, lo que significa que cuando llamamos después a funcion3() con él, CRUST sabe que ese bloque de memoria ya no existe, y nos avisa.

Algo similar ocurre si sólo llamamos a funcion2() (que sabemos que no libera el bloque) pero no llamamos a funcion3():

ERROR: Memory block 'bloque', initialized at line 38, is still in use at exit point in line 41
Total: 1 errors.

Aquí CRUST se da cuenta de que el bloque que hemos inicializado no ha sido liberado al llegar al final de la función. Si lo dejásemos así tendríamos una fuga de memoria, y por eso nos avisa diligentemente.

Por supuesto CRUST es lo suficientemente inteligente como para seguir las posibles ramas de ejecución del código. Probemos a modificar la función main() anterior y dejémosla así:

void main() {
	// "tmp" tiene un valor que desconocemos
	uint8_t tmp;

	un_tipo_t bloque = funcion1();

	if (tmp == 5) {
		return;
	}

	if (tmp == 8) {
		bloque = NULL;
	}

	if (tmp == 7) {
		bloque = funcion1();
	}

	if (tmp != 3) {
		funcion3(bloque);
	}
	funcion2(bloque);
}

Al pasar este código a través de CRUST obtenemos el siguiente resultado:

ERROR: Memory block 'bloque', initialized at line 42, is still in use at exit point in line 45
ERROR: Assignment to 'bloque' at line 49, which was already assigned at line 42
ERROR: Argument 1 when calling function 'funcion2' at line 59 was freed at line 57
ERROR: Memory block 'bloque', initialized at line 53, is still in use at exit point in line 60
ERROR: Assignment to 'bloque' at line 53, which was already assigned at line 42
ERROR: Memory block 'bloque', initialized at line 42, is still in use at exit point in line 60
Total: 6 errors.

Aquí nos está avisando de todos los errores que hemos cometido, que son:

  • Si tmp vale 5 saldremos en el return de la primera comparación, con lo que el bloque que inicializamos en la línea 42 no se libera y tendremos una fuga de memoria.
  • Si tmp vale 7 u 8 estaremos sobreescribiendo un puntero que apunta a un bloque válido en la línea 49, con lo que tendremos una fuga de memoria.
  • Si tmp tiene un valor diferente de 3 liberaremos el bloque en la línea 49, con lo que al llamar a funcion2() tendremos una referencia colgante.
  • Si tmp vale 3 todo parecerá funcionar correctamente hasta llegar al final de la función, donde nos encontraremos con que el bloque nunca se libera y tendremos una fuga de memoria. Este error nos aparece dos veces porque en una de las ramas de ejecución no liberamos el bloque recibido al principio (línea 42) y en la otra no liberamos el bloque obtenido cuando tmp vale 7.

Por supuesto, CRUST tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, sólo recuerda si una variable es NULL (vale 0) o no (valor distinto de 0), pero no valores concretos. Esto significa que este código será analizado correctamente:

void main() {

	un_tipo_t bloque = funcion1();

	if (bloque != NULL) {
		funcion3(bloque);
		bloque = NULL;
	}

	if (bloque != NULL) {
		funcion2(bloque);
	}
}

CRUST sabe que bloque, tal cual es devuelto por funcion1() puede ser NULL o no NULL, pero cuando llega al primer if y analiza ambas posibles ramas, en la de dentro del if marca a bloque como no NULL, y en la de fuera como NULL. Cuando llama a funcion3() el bloque es liberado, y por eso no devuelve un error al asignar NULL a dicha variable. A partir de aquí ambas ramas de ejecución tienen NULL como valor de bloque, y CRUST es capaz de detectar correctamente que jamás se llamará a funcion2(), y por eso no devuelve ningún error.

Sin embargo, este bloque sí daría errores, pues CRUST no llega a tener un nivel de control tan fino de los valores de las variables:

void main() {

	uint8_t tmp;

	un_tipo_t bloque = funcion1();

	if (tmp == 3) {
		funcion3(bloque);
	}

	if (tmp != 3) {
		funcion2(bloque);
		funcion3(bloque);
	}
}

Este código devolvería estos errores:

ERROR: Argument 1 when calling function 'funcion2' at line 48 was freed at line 44
ERROR: Argument 1 when calling function 'funcion3' at line 49 was freed at line 44
ERROR: Memory block 'bloque', initialized at line 41, is still in use at exit point in line 51
Total: 3 errors.

Por supuesto, la forma correcta de hacer lo anterior sería esta:

void main() {

	uint8_t tmp;

	un_tipo_t bloque = funcion1();

	if (tmp == 3) {
		funcion3(bloque);
	} else {
		funcion2(bloque);
		funcion3(bloque);
	}
}

La cual sí sería analizada correctamente por CRUST.

Todo esto no son más que unas pinceladas, pues hay mucho más en CRUST (por ejemplo el prestamo de bloques, igual que en RUST), por lo que lo mejor es leerse la documentación completa, que viene en formato PDF.

Como de costumbre, se puede encontrar en mi página web y en el respositorio de CRUST en GitLab.

Trust Flex Graphics Tablet

lunes, agosto 20th, 2018

El otro día me compré una tableta gráfica Trust Flex Graphics Tablet. No es que suela dibujar a menudo, pero de vez en cuando me gusta hacer alguna cosa, y según qué tareas me dejan la muñeca fatal si las hago con el ratón.

Por desgracia ya al principio empezaron los problemas, pues Linux no me la detectaba. Sin embargo, lo raro era que sí había un dispositivo en /dev/input de la tableta, simplemente no se reconocía como un dispositivo digitalizador.

Empecé a rebuscar y encontré, por fin, gracias a una entrada del gitlab de freedesktop, que el problema se debe a que la tableta no entrega la resolución en unidades físicas; esto es, no se puede saber directamente a cuantos milímetros se corresponde unas coordenadas de posición. La solución consiste en añadir estas líneas en el fichero /etc/udev/hwdb.d/60-evdev.hwdb (creándolo si no existe):

#########################################
# Trust
#########################################

# Trust Flex Graphics Tablet
evdev:input:b0003v2179p0004*
 EVDEV_ABS_00=::234
 EVDEV_ABS_01=::328

Estas líneas añaden la entrada EVDEV_ABS_XX a los datos devueltos por el driver, de manera que libinput puede saber la resolución física de la tableta.

Una vez hecho esto hay que compilar el fichero mediante el comando

sudo udevadm hwdb --update

Y finalmente reiniciar para que el sistema aplique los cambios (sí, es necesario). Una vez hecho esto, la tableta funcionará perfectamente, apareciendo en pantalla un segundo cursor que seguirá al bolígrafo.

Más Gentoo para MipsEL

domingo, diciembre 25th, 2016

Estoy actualizando la distribución de Gentoo para webtv y, como no podía ser de otra manera, hay problemillas. El último ha sido con busybox. Para poder compilarla hay que añadir, además de las opciones que indico en Generando Gentoo para WebTV, hay que añadir las siguientes:

busybox_config_option n NANDWRITE
busybox_config_option n NANDDUMP
busybox_config_option n FLASH_ERASEALL
busybox_config_option n FLASHCP
busybox_config_option n BLKDISCARD

Por otro lado, la variable USE debe contener:

USE="${ARCH} -pam -fortran -sanitize -X -iptables -hardened -seccomp -ipv6 -systemd -mdev internal-glib -caps -gtk -qt -t -boehm-gc -nls -filecaps"

Más sobre Debian en Android

sábado, febrero 20th, 2016

A raíz de la aparición de MaruOS, decidí intentar hacer algo similar en mi móvil Android, así que me puse a preparar una instalación de Debian para Android como ya había hecho otras veces. Por desgracia las cosas se torcieron ya al principio, así que voy a comentar los pasos que di para corregir los problemas que encontré, que no han sido pocos:

Para empezar, mi móvil tiene Android 6 (en concreto la distribución PureNexus para Nexus 4 que encontré en la página de El tendero digital). Parece que algunos cambios de seguridad hechos en él, junto con otros en APT fueron los que acabaron dando guerra. Pero no adelantemos acontecimientos…

Empecé creando el entorno básico con debootstrap, con el comando

sudo debootstrap --arch=armhf --variant=minbase --foreign sid  /home/raster/tmp  http://ftp.debian.org/debian

El resultado lo comprimí con TAR, lo pasé al móvil, y me conecté a través de USB con un shell ADB (para disponer de ADB hay que bajarse el SDK de Android):

sudo ./platform-tools/adb shell

Una vez hecho esto, lo primero es ejecutar el comando resize para ajustar el tamaño lógico de la ventana a la que tenemos físicamente, y que aplicaciones como los editores de texto y demás se vean correctamente.

Tras ello, fui hasta /data/media/0, que es donde se encuentra la zona de datos de usuario, y allí descomprimí el fichero .tar con el sistema Debian básico. Luego usé un sencillo script para entrar dentro de él para seguir la instalación:

resize
export SDCARD=/data
export ROOT=$SDCARD/media/0/debian
export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:$PATH
export HOME=/root
mount -o remount,exec,dev,suid $SDCARD
for f in dev dev/pts proc sys ; do mount -o bind /$f $ROOT/$f ; done
chroot $ROOT /bin/bash -l
for f in sys proc dev/pts dev ; do umount $ROOT/$f ; done

Tras lanzarlo, procedí a terminar la instalación del sistema, pero me encontré con que al ejecutar debootstrap/debootstrap –second-stage, fallaba y no continuaba la instalación. Tras varias pruebas, descubrí que el problema era que intentaba crear varias veces una serie de nodos en /dev.

Se me ocurrió probar a usar QEMU para realizar la operación en mi propio PC, así que instalé qemu-static, copié qemu-arm-static al directorio /usr/bin del sistema Debian sin configurar, y lancé una sesión de shell dentro de ella con CHROOT en mi propio PC. Ahí el comando debootstrap/debootstrap –second-stage sí funcionó, así que procedí a comprimir el sistema ya listo y subirlo al móvil.

Ahora ya tenía un sistema Debian. O casi, porque cualquier intento de usar APT para instalar paquetes o actualizar la lista de programas fallaba con un error muy raro: no era capaz de resolver la dirección del repositorio:

root@localhost:/# apt-get update
Err:1 http://ftp.debian.org/debian sid InRelease
  Temporary failure resolving 'ftp.debian.org'
Reading package lists... Done
W: Failed to fetch http://ftp.debian.org/debian/dists/sid/InRelease  Temporary failure resolving 'ftp.debian.org'
W: Some index files failed to download. They have been ignored, or old ones used instead.

Sin embargo, un PING o un WGET a dicha dirección sí funcionaba perfectamente, por lo que no parecía ser un problema de la red en sí. Probé a poner manualmente la IP en el fichero /etc/hosts y entonces el error pasó a ser otro:

root@localhost:/# apt-get update
Ign:1 http://ftp.debian.org/debian sid InRelease
Ign:2 http://ftp.debian.org/debian sid Release
Ign:3 http://ftp.debian.org/debian sid/main armhf Packages.diff/Index
Ign:4 http://ftp.debian.org/debian sid/main all Packages
Ign:5 http://ftp.debian.org/debian sid/main Translation-en.diff/Index
Ign:6 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib armhf Packages.diff/Index
Ign:7 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib all Packages
Ign:8 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib Translation-en.diff/Index
Ign:9 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free armhf Packages.diff/Index
Ign:10 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free all Packages
Ign:11 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free Translation-en.diff/Index
Ign:12 http://ftp.debian.org/debian sid/main armhf Packages
Ign:4 http://ftp.debian.org/debian sid/main all Packages
Ign:13 http://ftp.debian.org/debian sid/main Translation-en
Ign:14 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib armhf Packages
Ign:7 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib all Packages
Ign:15 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib Translation-en
Ign:16 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free armhf Packages
Ign:10 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free all Packages
Ign:17 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free Translation-en
Ign:12 http://ftp.debian.org/debian sid/main armhf Packages
Ign:4 http://ftp.debian.org/debian sid/main all Packages
Ign:13 http://ftp.debian.org/debian sid/main Translation-en
Ign:14 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib armhf Packages
Ign:7 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib all Packages
Ign:15 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib Translation-en
Ign:16 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free armhf Packages
Ign:10 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free all Packages
Ign:17 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free Translation-en
Ign:12 http://ftp.debian.org/debian sid/main armhf Packages
Ign:4 http://ftp.debian.org/debian sid/main all Packages
Ign:13 http://ftp.debian.org/debian sid/main Translation-en
Ign:14 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib armhf Packages
Ign:7 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib all Packages
Ign:15 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib Translation-en
Ign:16 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free armhf Packages
Ign:10 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free all Packages
Ign:17 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free Translation-en
Ign:12 http://ftp.debian.org/debian sid/main armhf Packages
Ign:4 http://ftp.debian.org/debian sid/main all Packages
Ign:13 http://ftp.debian.org/debian sid/main Translation-en
Ign:14 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib armhf Packages
Ign:7 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib all Packages
Ign:15 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib Translation-en
Ign:16 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free armhf Packages
Ign:10 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free all Packages
Ign:17 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free Translation-en
Ign:12 http://ftp.debian.org/debian sid/main armhf Packages
Ign:4 http://ftp.debian.org/debian sid/main all Packages
Ign:13 http://ftp.debian.org/debian sid/main Translation-en
Ign:14 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib armhf Packages
Ign:7 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib all Packages
Ign:15 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib Translation-en
Ign:16 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free armhf Packages
Ign:10 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free all Packages
Ign:17 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free Translation-en
Err:12 http://ftp.debian.org/debian sid/main armhf Packages
  Could not create a socket for 130.89.148.12 (f=2 t=1 p=6) - socket (13: Permission denied)
Ign:13 http://ftp.debian.org/debian sid/main Translation-en
Err:14 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib armhf Packages
  Could not create a socket for 130.89.148.12 (f=2 t=1 p=6) - socket (13: Permission denied)
Ign:15 http://ftp.debian.org/debian sid/contrib Translation-en
Err:16 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free armhf Packages
  Could not create a socket for 130.89.148.12 (f=2 t=1 p=6) - socket (13: Permission denied)
Ign:17 http://ftp.debian.org/debian sid/non-free Translation-en
Reading package lists... Done
W: The repository 'http://ftp.debian.org/debian sid Release' does not have a Release file.
N: Data from such a repository can't be authenticated and is therefore potentially dangerous to use.
N: See apt-secure(8) manpage for repository creation and user configuration details.
W: Failed to fetch http://ftp.debian.org/debian/dists/sid/main/binary-armhf/Packages  Could not create a socket for 130.89.148.12 (f=2 t=1 p=6) - socket (13: Permission denied)
W: Failed to fetch http://ftp.debian.org/debian/dists/sid/contrib/binary-armhf/Packages  Could not create a socket for 130.89.148.12 (f=2 t=1 p=6) - socket (13: Permission denied)
W: Failed to fetch http://ftp.debian.org/debian/dists/sid/non-free/binary-armhf/Packages  Could not create a socket for 130.89.148.12 (f=2 t=1 p=6) - socket (13: Permission denied)
E: Some index files failed to download. They have been ignored, or old ones used instead.

Esto era otra cosa, claramente: por algún motivo, APT no conseguía permisos para acceder a la red. Parecía un problema de SELINUX, pero realmente estaba en modo permisivo, por lo que no debería estar fallando.

Tras rebuscar por todas partes, descubrí una entrada donde se comentaba el mismo problema para Kali-Rolling en Android: la clave parece estar en que el usuario _apt está en el grupo nogroup, y eso en Android supone no tener acceso a nada, ni siquiera a la red. Para solucionarlo, sólo tuve que editar el fichero /etc/passwd y cambiar el grupo de _apt de 65534 (nogroup) a 3004, que aunque es un grupo que no existe en mi sistema, es suficiente para que todo vuelva a funcionar como debe.

Usando DBus desde lenguaje C y JavaScript

viernes, diciembre 11th, 2015

Trabajar con DBus desde Python o Vala es muy sencillo: esconden la complejidad del protocolo de manera que uno tiene la ilusión de estar haciendo una llamada local. Sin embargo, históricamente, trabajar con DBus desde C ha sido considerado un peñazo de dimensiones colosales. Sin embargo, desde la llegada de la biblioteca GDBus, que integra DBus dentro de GIO la cosa se ha simplificado bastante, sobre todo en aquellos casos en los que simplemente queremos llamar de manera síncrona a un método remoto.

Debido a algunos cambios que estuve haciendo en Panther Launcher, necesité poder hacer precisamente eso: llamar a un método remoto mediante DBus desde C, para implementarlo dentro del applet para Gnome Flashback. Dado que no encontré documentación sencilla para este detalle concreto (esto es, sin usar entre medias un bucle de eventos), voy a comentar como lo hice, por si le es útil a alguien más.

Lo primero que necesitamos para poder llamar a un método remoto mediante DBus es la interfaz correspondiente donde se define dicho método. Esta interfaz se puede obtener de manera muy sencilla mediante dbus-send y las capacidades de introspección de DBus:

dbus-send --session --type=method_call --print-reply --dest=com.rastersoft.panther.remotecontrol /com/rastersoft/panther/remotecontrol org.freedesktop.DBus.Introspectable.Introspect

En este ejemplo obtenemos las interfaces disponibles en el objeto  /com/rastersoft/panther/remotecontrol, del servicio  com.rastersoft.panther.remotecontrol. El resultado es éste:

freedesktop.DBus.Introspectable.Introspect
method return time=1449871353.404951 sender=:1.1222 -> destination=:1.1246 serial=104 reply_serial=2
 string "<!DOCTYPE node PUBLIC "-//freedesktop//DTD D-BUS Object Introspection 1.0//EN"
 "http://www.freedesktop.org/standards/dbus/1.0/introspect.dtd">
<!-- GDBus 2.46.2 -->
<node>
 <interface name="org.freedesktop.DBus.Properties">
   <method name="Get">
     <arg type="s" name="interface_name" direction="in"/>
     <arg type="s" name="property_name" direction="in"/>
     <arg type="v" name="value" direction="out"/>
   </method>
   <method name="GetAll">
     <arg type="s" name="interface_name" direction="in"/>
     <arg type="a{sv}" name="properties" direction="out"/>
   </method>
   <method name="Set">
     <arg type="s" name="interface_name" direction="in"/>
     <arg type="s" name="property_name" direction="in"/>
     <arg type="v" name="value" direction="in"/>
   </method>
   <signal name="PropertiesChanged">
     <arg type="s" name="interface_name"/>
     <arg type="a{sv}" name="changed_properties"/>
     <arg type="as" name="invalidated_properties"/>
   </signal>
 </interface>
 <interface name="org.freedesktop.DBus.Introspectable">
   <method name="Introspect">
     <arg type="s" name="xml_data" direction="out"/>
   </method>
 </interface>
 <interface name="org.freedesktop.DBus.Peer">
   <method name="Ping"/>
   <method name="GetMachineId">
     <arg type="s" name="machine_uuid" direction="out"/>
   </method>
 </interface>
 <interface name="com.rastersoft.panther.remotecontrol">
   <method name="DoPing">
     <arg type="i" name="v" direction="in"/>
     <arg type="i" name="result" direction="out"/>
   </method>
   <method name="DoShow">
   </method>
 </interface>
</node>

Vemos que aparecen varias interfaces, dentro de cada una varios métodos, y dentro de cada método puede haber cero o más parámetros, y cero o más valores devueltos. Para nuestros propósitos no vamos a necesitar todo, sino sólo la interfaz com.rastersoft.panther.remotecontrol, así que eliminaremos el resto de entradas (y las líneas superiores descriptivas, sólo queremos el XML), y nos quedará esto:

<node>
 <interface name="com.rastersoft.panther.remotecontrol">
   <method name="DoPing">
     <arg type="i" name="v" direction="in"/>
     <arg type="i" name="result" direction="out"/>
   </method>
   <method name="DoShow">
   </method>
 </interface>
</node>

Este fichero XML es el que describe las llamadas que vamos a implementar.

Si queremos llamar a alguno de estos métodos desde JavaScript (por ejemplo, para hacer una llamada desde una extensión de Gnome Shell), sólo necesitaremos hacer lo siguiente:

const Gio = imports.gi.Gio;

const MyIface = '<node>\
 <interface name="com.rastersoft.panther.remotecontrol">\
  <method name="DoShow" />\
  <method name="DoPing" >\
   <arg name="n" direction="in" type="i"/>\
   <arg name="response" direction="out" type="i"/>\
  </method>\
 </interface>\
</node>';

const MyProxy = Gio.DBusProxy.makeProxyWrapper(MyIface);

let instance = new MyProxy(Gio.DBus.session, 'com.rastersoft.panther.remotecontrol','/com/rastersoft/panther/remotecontrol');
instance.DoShowSync();
instance.DoPingSync(0);

Primero importamos Gio para tener acceso a GDBus. Después insertamos el XML con la interfaz en una variable, y creamos un Proxy DBus con ella. Finalmente, cada vez que queramos acceder a un objeto (en este caso /com/rastersoft/panther/remotecontrol) de un servicio DBus (en este caso com.rastersoft.panther.remotecontrol), sólo tenemos que crear una instancia del proxy anterior, el cual nos permitirá llamar a los métodos definidos en la interfaz.

Cabe recalcar que aquí estoy llamando a los métodos con su nombre terminado en Sync. Eso significa que la llamada será bloqueante, y no retornará hasta que se reciba la respuesta del otro extremo. Es posible hacer llamadas asíncronas, pero no lo he investigado y no voy a entrar ahí.

Hasta aquí JavaScript, que es la parte más sencilla. Ahora llega el turno de como hacer esto mismo desde C.

GDbus tiene un generador de código que nos simplifica el trabajo. Para usarlo basta con grabar en un fichero el XML anterior (por ejemplo, remotecontrol.xml) y llamar a gdbus-codegen para que construya el código necesario para poder llamar a dichos métodos:

gdbus-codegen --c-generate-object-manager --generate-c-code dbus remotecontrol.xml

Este comando creará dos ficheros: dbus.c y dbus.h (se utiliza el nombre indicado en –generate-c-code) a partir del fichero remotecontrol.xml. Existen algunos parámetros extra, como –c-namespace, que permite especificar un prefijo para todas las funciones que se generen, y así evitar choques de nombres.

En dichos ficheros tendremos un montón de código ya escrito, y es precisamente este código el que nos simplifica el proceso, pues no tendremos que escribirlo nosotros. Una vez que lo tenemos, sólo hemos de llamarlo así:

#include "dbus.h"

GError *error = NULL;

ComRastersoftPantherRemotecontrol *proxy;

proxy = com_rastersoft_panther_remotecontrol_proxy_new_for_bus_sync (G_BUS_TYPE_SESSION,
                                                  G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
                                                  "com.rastersoft.panther.remotecontrol",
                                                  "/com/rastersoft/panther/remotecontrol",
                                                  NULL, /* GCancellable */
                                                  &error);
if (proxy != NULL) {
    error = NULL;
    retval = com_rastersoft_panther_remotecontrol_call_do_show_sync(proxy,NULL,&error);

    ...

    error = NULL;
    gint value;
    retval = com_rastersoft_panther_remotecontrol_call_do_ping_sync(proxy,0,&value,NULL,&error);
}

Tras incluir el fichero dbus.h para disponer de las llamadas, lo primero que hacemos es crear un puntero de tipo GError para recibir las excepciones que se produzcan.

A continuación creamos de manera síncrona un proxy de la interfaz concreta que queremos utilizar. Vemos que lo estamos haciendo para el bus de sesión, para el objeto /com/rastersoft/panther/remotecontrol del servicio com.rastersoft.panther.remotecontrol. Es fundamental que el puntero GError esté inicializado a NULL, pues de no hacerlo la llamada fallará.

Y una vez que tenemos dicho proxy ya podemos llamar a los métodos remotos. Vemos que cada llamada está formada por el nombre de la interfaz, más _call_, más el nombre del método, y en este caso, como la llamada queremos que se bloquee hasta que llegue la respuesta, termina en _sync. El primer parámetro es el proxy, y los dos últimos un puntero a la función para cancelar la llamada (que ponemos a NULL para no complicarnos la vida) y un puntero a GError, que también debe estar inicializado a NULL antes de llamar a la función.

Entre medias se introducen, en el mismo orden en que están definidos en el XML, los parámetros de entrada (que se pasan por valor) y punteros para los parámetros de salida.

Para compilarlo hay que utilizar pkg-config gio-2.0 gio-unix-2.0 para que se añadan las cabeceras y bibliotecas necesarias.

Y ya está, con esto podemos por fin llamar de manera sencilla un método DBus desde lenguaje C.

Actualizando la Gentoo del WebTV desde el PC

lunes, julio 27th, 2015

Siguiendo con lo que hice el otro día, ahora quería empezar a instalar cosas en el sistema Gentoo del WebTV. Por desgracia la cosa no es tan sencilla porque enseguida pide actualizar algunos paquetes, lo cual tarda mucho tiempo al hacer la compilación en el propio dispositivo. Y por si fuera poco, con alguno necesita tanta memoria que, directamente, casca a la mitad de la compilación.

Afortunadamente hay una forma de hacer todo esto directamente en un PC, pero haciendo creer al sistema Gentoo que está corriendo de forma nativa en un sistema Mipsel. Para ello sólo necesitamos QEMU.

Para empezar necesitamos el binario /usr/bin/qemu-mipsel-static, así que buscamos en qué paquete está disponible y lo instalamos en nuestro sistema. En el caso de Debian, el paquete es qemu-user-static. Este binario nos permite ejecutar binarios de la arquitectura deseada, pero (y esto es lo interesante) encaminando las llamadas al núcleo directamente al de la máquina física, con lo que no necesitamos compilar otro núcleo.

Ahora descomprimimos el fichero entorno_gentoo_mipsel.tar.bz2 en un directorio (por ejemplo, en /tmp), y descomprimimos en lugar adecuado (en nuestro ejemplo, en /tmp/bg_apps/usr) también el fichero de portage, tras bajarlo. Por último, copiamos /usr/bin/qemu-mipsel-static dentro de nuestro sistema mipsel (en nuestro caso, en /tmp/bg_apps/usr/bin/). Con esto hemos terminado los preparativos.

Ahora lanzamos nuestra sesión mediante:

sudo systemd-nspawn -u 1000 -D /tmp/bg_apps /bin/bash

De esta manera lanzamos nuestra sesión como usuario 1000 (que es el que usa el WebTV cuando se arranca una sesión en segundo plano). Además, gracias a que copiamos el binario de qemu, los binarios de mipsel se ejecutarán directamente, sin ningún problema, como si fuesen nativos de nuestro sistema (por increíble que parezca).

Una vez hecho esto ya podemos actualizar el sistema y demás, sin temor a quedarnos sin memoria y a mucha más velocidad. Pero echad un vistazo también a esta entrada posterior: http://blog.rastersoft.com/?p=1645.

Generando Gentoo para el WebTV

domingo, julio 19th, 2015

Nota: actualizado el parche para BusyBox.

Estos días estoy bastante liado con el trabajo-que-paga-las-facturas, pero por suerte he podido sacar un rato para cacharrear. Me he puesto con el WebTV (que tengo bastante abandonado desde que me compré la Raspberry Pi) y he decidido intentar meter un sistema «decente». ¿A qué me refiero? Pues a que, por defecto, la máxima versión de Debian que puede correr es wheezy, que ya es old-stable. La estable actual (jessie) necesita un núcleo más reciente, y se niega a trabajar con el que trae el WebTV (2.6.22).

Ante esto decidí probar con Gentoo, a ver si conseguía compilarlo todo. A continuación indicaré como lo hice.

NOTA: para los que no quieran leerse este tocho, en mi web está disponible este entorno Gentoo completo para WebTV, ya compilado y listo para usar.

Para empezar, me bajé la stage 3 de Gentoo para X86_64, bajé también la última lista de paquetes de portage, y descomprimí ésta última en /usr de la stage 3. Con ello ya pude lanzar un contenedor de gentoo con

sudo systemd-nspawn -D /directorio/con/la/stage3 /bin/bash

Aquí toca primero preparar el sistema para hacer crossdev. Esto se puede repasar en una entrada anterior: Emergiendo.

Una vez dentro intenté hacer un crossdev para compilar una gentoo para mipsel usando

crossdev --kernel 2.6.22 -t mipsel -v

Por desgracia fallaba: se empeñaba en utilizar las cabeceras de la versión 2.4.36. ¿Qué pasaba? Pues que aunque en los repositorios de Gentoo sí existen las cabeceras del kernel 2.6.22, éstas no están disponibles en la lista de ebuilds de portage.

Ante esto empecé a buscar y probar, y finalmente con la ayuda de la gente de IRC del canal #Gentoo-kernel conseguí el ebuild de las cabeceras para la versión 2.6.22-r2. Sin embargo tuve que grabarlo en /usr/portage/sys-kernel/linux-headers con el nombre linux-headers-2.6.22-r3, pues la R3 es la versión disponible en el repositorio.

Tras ello actualicé el fichero Manifest para que encontrase el nuevo ebuild con

ebuild /usr/portage/sys-kernel/linux-headers/linux-headers-2.6.22-r3.ebuild manifest

Probé de nuevo a generar el crossdev pero seguía intentando usar la versión 2.4.36… porque la versión 2.6.22-r3 es posterior a la 2.6.22 a secas. Cambiando el parámetro en crossdev solucionó el problema.

crossdev --kernel 2.6.22-r3 -t mipsel -v

Por desgracia, ahora me encontraba con otro: ocurría un error durante la instalación de las cabeceras:

HOSTCC  scripts/unifdef
scripts/unifdef.c:209:25: error: conflicting types for 'getline'
 static Linetype         getline(void);
                         ^
In file included from scripts/unifdef.c:70:0:
/usr/include/stdio.h:678:20: note: previous declaration of 'getline' was here
 extern _IO_ssize_t getline (char **__restrict __lineptr,
                    ^
scripts/Makefile.host:118: recipe for target 'scripts/unifdef' failed
make[1]: *** [scripts/unifdef] Error 1
Makefile:927: recipe for target 'headers_install' failed
make: *** [headers_install] Error 2
emake failed

Tocaba buscar más soluciones. Afortunadamente esta era sencilla: bastaba con editar el fichero unifdef.c y sustituir todas las ocurrencias de getline por otra cosa, como por ejemplo get_line. Preparé el siguiente parche para ello:

--- a/scripts/unifdef.c
+++ b/scripts/unifdef.c
@@ -206,7 +206,7 @@ static void             done(void);
 static void             error(const char *);
 static int              findsym(const char *);
 static void             flushline(bool);
-static Linetype         getline(void);
+static Linetype         get_line(void);
 static Linetype         ifeval(const char **);
 static void             ignoreoff(void);
 static void             ignoreon(void);
@@ -512,7 +512,7 @@ process(void)
 
 	for (;;) {
 		linenum++;
-		lineval = getline();
+		lineval = get_line();
 		trans_table[ifstate[depth]][lineval]();
 		debug("process %s -> %s depth %d",
 		    linetype_name[lineval],
@@ -526,7 +526,7 @@ process(void)
  * help from skipcomment().
  */
 static Linetype
-getline(void)
+get_line(void)
 {
 	const char *cp;
 	int cursym;

Y entonces me encontré con el problema de como aplicarlo durante la generación del crossdev. La cosa no era sencilla, porque se empeña en comprobar los valores de sha256, sha512 y whirlpool de todo lo que baje. En teoría se pueden añadir parches manualmente en /etc/portage/patches, pero tras probar de todo no conseguí que funcionase, así que al final fui a la solución cazurra y metí el comando de parcheado directamente en el ebuild. Para ello edité el fichero /usr/portage/sys-kernel/linux-headers/linux-headers-2.6.22-r3.ebuild y lo dejé como sigue:

# Copyright 1999-2007 Gentoo Foundation
# Distributed under the terms of the GNU General Public License v2
# $Header: /var/cvsroot/gentoo-x86/sys-kernel/linux-headers/Attic/linux-headers-2.6.22-r2.ebuild,v 1.11 2008/04/12 22:24:36 vapier dead $

ETYPE="headers"
H_SUPPORTEDARCH="alpha amd64 arm cris hppa m68k mips ia64 ppc ppc64 s390 sh sparc x86"
inherit kernel-2
detect_version

echo ${PV}
echo ${PATCH_VER}

PATCH_VER="3"
SRC_URI="mirror://gentoo/gentoo-headers-base-${PV}.tar.bz2"
[[ -n ${PATCH_VER} ]] && SRC_URI="${SRC_URI} mirror://gentoo/gentoo-headers-${PV}-${PATCH_VER}.tar.bz2"

KEYWORDS="-* alpha amd64 arm hppa ia64 m68k mips ppc ppc64 s390 sh sparc x86"

DEPEND="dev-util/unifdef"
RDEPEND=""

S=${WORKDIR}/gentoo-headers-base-${PV}

src_unpack() {
        unpack ${A}
        cd "${S}"
        [[ -n ${PATCH_VER} ]] && EPATCH_SUFFIX="patch" epatch "${WORKDIR}"/${PV}
        patch -p1 < /getline.patch
}

src_install() {
        kernel-2_src_install
        cd "${D}"
        egrep -r '[[:space:]](asm|volatile|inline)[[:space:](]' .
        headers___fix $(find -type f)
}

src_test() {
        make ARCH=$(tc-arch-kernel) headers_check || die
}

Luego copié el texto del parche en el fichero /getline.patch y actualicé de nuevo el manifest. Ahora, siempre que se intente instalar el paquete, se parcheará correctamente.

A intentarlo otra vez… y otra vez falla, esta vez porque la versión 2.20 de glibc necesita, al menos, un kernel 2.6.32. Como el núcleo disponible es el que es, toca probar con una versión anterior. La 2.19r1 fue suficiente:

crossdev --kernel 2.6.22-r3 --l 2.19-r1 -t mipsel -v

Finalmente, con esto ya es capaz de compilar glibc. Ahora vienen las curvas, porque no es capaz de compilar el soporte de Fortran para el GCC, ni las pruebas sanity ni algunas cosas más, así que toca armarse de paciencia e ir probando opciones de USE hasta que todo compile. El resultado final es que hay que usar la siguiente línea (añadí el -X para reducir las dependencias, pues en el WebTV no es necesario):

USE="-fortran -sanitize -X" CFLAGS="-O2 -pipe" crossdev --kernel 2.6.22-r3 --l 2.19-r1 -s4 -t mipsel -v

Inicializamos los wrappers de compilación cruzada…

emerge-wrapper --target mipsel-unknown-linux-gnu --init

Y ya tenemos el sistema de compilación cruzada para MIPSel. Ahora toca configurar el entorno y preparar el sistema. Para ello lo primero es borrar el enlace /usr/mipsel-unknown-linux-gnu/etc/portage/make.profile (que, por defecto, apunta a /usr/portage/profiles/embedded) y sustituirlo por uno que apunte a /usr/portage/profiles/ default/linux/mips/13.0/mipsel.

Una vez hecho esto editamos /usr/mipsel-unknown-linux-gnu/etc/portage/make.conf, y ahí modificamos la línea donde se define el USE para añadir, al menos, -fortran -sanitize -X -iptables. También podemos añadir, opcionalmente, un MAKEOPTS=»-jX» (siendo X el número de núcleos de nuestro procesador más uno), para que la compilación sea más rápida.

También tenemos que editar el fichero /usr/mipsel-unknown-linux-gnu/etc/portage/package.mask, y añadir estas líneas:

>sys-libs/glibc-2.19-r1
>sys-kernel/linux-headers-2.6.22-r3

Con ellas evitamos que instale versiones posteriores de ambos paquetes, que harían que el sistema dejase de funcionar en nuestro WebTV.

Con esto ya podemos intentar generar nuestro sistema base con

emerge-mipsel-unknown-linux-gnu system

Si falla al compilar Busybox, es probable que haya alguna opción que no le gusta. En ese caso hay que editar su fichero .ebuild en /usr/portage/sys-apps/busybox/busybox-X.Y.Z.ebuild, añadir las opciones de configuración que se quieren activar o desactivar, y luego ejecutar ebuild /usr/portage/sys-apps/busybox/busybox-X.Y.Z.ebuild manifest para actualizar el manifest. En mi caso, el problema es que se activan por defecto el soporte de UBIFS y de I2C, cosa que no parece gustarle, así que para eliminarlo tuve que añadir las siguientes líneas en el sitio adecuado del ebuild:

busybox_config_option n I2CGET
busybox_config_option n I2CSET
busybox_config_option n I2CDUMP
busybox_config_option n I2CDETECT
busybox_config_option n UBIATTACH
busybox_config_option n UBIDETACH
busybox_config_option n UBIMKVOL
busybox_config_option n UBIRMVOL
busybox_config_option n UBIRSVOL
busybox_config_option n UBIUPDATEVOL

Con suerte, en un par de días este parche ya estará incluido en los repositorios oficiales.

Otro problema, esta vez más grave, es con Perl: se trata de un paquete al que no le gusta que le hagan compilación cruzada. El resultado es que, simplemente, no podemos instalarlo así. La solución consiste en, de momento, hacer creer al sistema que sí está instalado, e instalarlo manualmente desde el sistema final una vez que ya estamos en el equipo. Para hacer esto basta con editar el fichero /usr/mipsel-unknown-linux-gnu/etc/portage/profile/package.provided y poner, en cada línea, los paquetes que queremos marcar como instalados. Hice lo mismo con los paquetes de UDev, que tampoco los necesito. En mi caso su contenido fue:

dev-lang/perl-5.22
virtual/perl-Data-Dumper-2.158.0
perl-core/File-Temp-0.230.400-r1
virtual/perl-File-Temp-0.230.400-r3
dev-perl/Text-Unidecode-1.230.0
dev-perl/libintl-perl-1.240.0
virtual/perl-File-Spec-3.560.0
dev-perl/Unicode-EastAsianWidth-1.330.0-r1
sys-fs/udev-222
virtual/udev-217
sys-fs/udev-init-scripts-30
virtual/dev-manager-0

Pero, obviamente, depende de la versión de portage y de los paquetes disponibles.

Tras instalar todo esto, si el equipo es de 64 bits nos encontraremos con que nos ha metido varios elementos de python en /usr/lib64, cuando todo debería ir en /usr/lib. Es por esto que debemos mover todos los ficheros del primero al segundo.

Ahora ya podemos copiar el contenido de /usr/mipsel-unknown-linux-gnu/ a un disco duro externo (dentro de una carpeta llamada bg_apps), añadir un fichero init y otro vacío llamado no_base_system, y ya podemos arrancar nuestro sistema Gentoo en el WebTV.

Pero aún no hemos acabado. Para empezar, es necesario hacer el siguiente enlace cada vez que se encienda el equipo:

ln -s /proc/self/fd /dev/fd

para que emerge funcione correctamente. También es recomendable editar el fichero /etc/portage/make.conf y eliminar la opción de compilación -pipe, pues consume más memoria, y en un equipo relativamente limitado como el WebTV nos puede dar problemas con compilaciones muy tochas.

Por otro lado, tenemos que comentar las entradas de Perl que pusimos en el fichero /usr/mipsel-unknown-linux-gnu/etc/portage/profile/package.provided, y procer a instalarlos todos con emerge.

No hay que olvidar que, debido a la gran cantidad de ficheros que tiene el directorio /usr/portage, el arranque de la sesión en segundo plano del WebTV tardará bastante tiempo (en torno a un minuto), pues antes de lanzar la sesión, el sistema revisa todos y cada uno de los ficheros para asegurarse de que no hay «cosas raras».


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