Поскольку современные разработчики постоянно жалуются на завышенные требования технических интервью вообще и на мою «дурную практику» написания кода от руки в частности — показываю на личном примере как все это работает.

Жертвам «слабой памяти» посвящается.

Заодно узнаете как можно вести разработку на Java хоть в чистом поле — в самолете, в поезде или на закрытом объекте, без подключения к интернету и документации.

Видео

На этот раз для большего угара помимо статьи было записано и видео, где показан весь процесс «полевой разработки» на Java, с одним только JDK:

Также ролик можно посмотреть на VK Video и Youtube.

Тестовое окружение

Для большей чистоты эксперимента был взят Live-образ Ubuntu Desktop 24.04.3 LTS, записан на флешку, флешка вставлена в один из рабочих ноутбуков, который затем с нее был загружен.

Таким образом получилась абсолютно чистая система, без средств разработки и с отключенной сетью.

Из инструментов у нас будет лишь текстовый редактор и JDK.

И все.

Что будем писать

Самое простое что можно написать в таких полевых условиях — реверс-шелл HTTP-сервер. На самом деле написать можно много чего, особенно если посмотреть в каталог demo внутри OpenJDK:

Здесь и далее скриншоты из другой системы (Manjaro), чтобы не заморачиваться с их перебрасыванием из Live-системы и добавлением в статью. Тем не менее на видео все описываемые в статье шаги и весь код вбиваются каноничным способом — полностью вручную, на чистой системе, загруженной с Live USB.

Демо

Упомянутый выше каталог demo содержит набор довольно серьезных примеров проектов, которых вам вполне хватит для начальной стадии изучения или в качестве основы для какого-нибудь прототипа, особенно если никаких других инструментов и интернета — нет.

Так выглядит демо-проект Notepad, реализующий простейший текстовый редактор:

Так выглядит демо Metalworks, с простейшей реализацией мульти-оконной системы (MDI):

Напоминаю, что вся эта благодать находится внутри стандартной поставки любой версии JDK, начиная с незапамятных времен 8й версии.

Все демо-проекты содержат исходный код в архивах src.zip и собираются без внешних зависимостей.

К сожалению каталог с демо иногда вырезается ментейнерами дистрибутивов линукса ради экономии места и переносится в отдельный пакет, который пользователи разумеется забывают установить.

Ручная разработка

В ролике в записи показано как автор последовательно вводит и запускает в работу примерно такой код:

// разумеется я не помню названий абсолютно всех
// импортируемых классов, поэтому тут стоит '*'
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.concurrent.*;

public class MyWebServer {

static void handle(Socket s) {
// метод getId() устарел, поэтому его использование в
// последних версиях JDK выдает предупреждение
System.out.println("Thread: %d"
.formatted(Thread.currentThread().getId()));

// самое сложное место, которое удалось повторить на записи
// далеко не с первой попытки
try(PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream());
BufferedReader in = new BufferedReader(
new InputStreamReader(s.getInputStream()));) {
// поскольку используется чтение и запись строк а не байт - читаем
// строку целиком, т.е. до символа \n
String l = in.readLine();
// тут просто показываем в консоль
System.out.println(l);
// этим простым способом читаем только строку запроса,
// которая идет первой, пропустив все заголовки
// \r\n (пустая строка) - признак завершения запроса
while (l==null || l.isEmpty() || "\r\n".equals(in.readLine()));

// тут мы 'в лоб' сравниваем строку HTTP-запроса целиком
// так она выглядит до работы парсера
if ("GET /test HTTP/1.1".equals(l)) {
// поскольку мы реагируем только на один url '/test'
// формируем ниже статичный ответ
String data = "Hello from alex0x08 at "+ new Date();
// так выглядят стандартные поля ответа в 'raw' виде, без обработки
out.println("HTTP/1.1 200 OK");
// 'close' дает указание браузеру разорвать соединение
// с сервером сразу после получения данных
out.println("Connection: close");
// поскольку мы отдаем строку - ставим MIME тип 'text/plain'
out.println("Content-Type: text/plain");
// опционально отдаем размер данных
out.println("Content-Length: " + data.length());
// пустая строка - признак начала блока с данными
out.println();
// отдаем сами данные
out.println(data);
} else {
// во всех остальных случаях формируем ответ 404
out.println("HTTP/1.1 404 Not Found");
out.println("Connection: close");
out.println();
}
// нужно обязательно вызывать поскольку PrintWriter кеширует данные
out.flush();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// в любом случае закрываем клиентский сокет
try {s.close();} catch (Exception ee) {}
}
}
// стартовый метод приложения
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("Starting..");
// тоже сложное место, которое было непросто ввести по памяти
ExecutorService p = Executors.newFixedThreadPool(10);
// создание 'серверного' сокета, который будет прослушивать
// указанный порт
// поскольку хост не указан - будут прослушиваться все (0.0.0.0)
ServerSocket ss = new ServerSocket(8089);
// бесконечный цикл, который нужен тк метод accept() - блокирующий
// и выход из него произойдет после получения входящего подключения
while (true) {
// получен клиентский сокет
Socket s = ss.accept();
// запуск асинхронной обработки
p.execute(() -> handle(s));
}
}
}

Комментариев в той версии кода, который был показан на записи разумеется нет, они были добавлены уже после — для большего понимания.

Данный исходный код реализует простейший многопоточный веб-сервер на Java, который отвечает лишь на один URL /test и отдает заранее заданную строку с датой.

Как видите даже столь небольшого количества строк достаточно, чтобы можно было подключиться из современного браузера Chrome:

Компиляция выполняется как и в записи всего одной командой:

javac -cp . MyWebServer.java

После чего появится один единственный class-файл c совпадающим именем. Поскольку пакеты не использовались, для запуска достаточно указать в качестве classpath текущий каталог:

java -cp . MyWebServer

Но это все лирика и понты.

Когда кончается человеческая память

Разумеется невозможно запомнить абсолютно все и рано или поздно вы столкнетесь с названием метода или класса, которые надо где-то подсмотреть.

Для примера, автор при записи видео столкнулся с таким в двух местах:

длинные классы-обертки над потоками (stream) сокета и сложное название статичного метода, создающего экземпляр ExecutorService.

И то и другое получилось правильно ввести далеко не с первой попытки.

Возвращаясь к ситуации когда нет доступа к интернету и полноценной среды разработки, зато на машине есть JDK — показываю что можно сделать в этом непростом случае.

Невероятно но факт:

подсмотреть названия системных классов и методов можно.. в самом JDK!

Вот это поворот!

В последних версиях JDK появилась интересная утилита jimage, которая находится в каталоге bin (там же где и главные бинарники java и javac).

С помощью этой штуки можно легко посмотреть полные названия всех системных классов:

Правда знание полного имени класса не всегда помогает, поскольку в JDK много вложенных системных классов, которые по идее вызывать снаружи не надо.

Команда для запуска:

jimage list $JAVA_HOME/lib/modules |less

Где переменная JAVA_HOME указывает на каталог с установленной JDK:

Так вы увидите названия всех системных классов, но что делать с методами?

Вытаскиваем сигнатуры методов

Тут тоже есть решение, поскольку эта же самая утилита позволяет распаковывать jmod-файлы в которых находятся системные классы JDK:

jimage extract --dir=/opt/src/tmp $JAVA_HOME/lib/modules

А еще одна утилита javap позволяет посмотреть метаданные class-файла, в том числе сигнатуры всех методов:

cd /opt/src/tmp/jre
javap java.base/java/nio/Bits.class

Так выглядит результат:

Вот этого уже с запасом хватит для полевой разработки в условиях крайнего Севера.

Если у вас есть реальный, не "нарисованный" опыт разработки на Java, двух этих трюков будет достаточно для работы в поезде или самолете или на чужом компьютере — в тех местах и обстоятельствах, где нет подготовленного рабочего места.

Исходники JRE

Если вам совсем повезет, в каталоге JDK/lib будет находиться файл src.zip, внутри которого будут исходники всех системных классов JRE:

«Повезет» — потому что также как и demo, этот файл часто удаляют ментейнеры дистрибутивов Linux, с переносом в отдельный пакет. Но разумеется если он присутствует, то поможет гораздо больше чем все приседания с javap.

В распакованном виде:

Внутри находится исходный код всех классов Java, используемых в JDK:

cat java.base/java/io/Bits.java |less

Для примера, так выглядит исходный код класса java.io.Bits, который мы просматривали выше с помощью javap:

Эпилог

Смысл такой «полевой разработки» — в первую очередь глумеж над джунами проверка реальных практических навыков, которые находятся в голове у программиста, а не где‑то в интернете. К сожалению ныне можно констатировать, что такие навыки являются большой редкостью и мало кто из кандидатов, которых я когда-либо собеседовал могли осилить написание хотя‑бы трети подобного кода.

Кстати в нашем Телеграм-канале выложено первое техническое видео, где впервые получилось проверить всю эту идею.

Статья была опубликована на Хабре, более вольный оригинал статьи как обычно в нашем блоге.

История

OSF/1 это еще одна редкая UNIX-система из далекого прошлого, которую вы врядли могли наблюдать в живую:

OSF/1 is a variant of the Unix operating system developed by the Open Software Foundation during the late 1980s and early 1990s. OSF/1 is one of the first operating systems to have used the Mach kernel developed at Carnegie Mellon University, and is probably best known as the native Unix operating system for DEC Alpha architecture systems.

Прямой участник корпоративных Unix‑разборок 90х известных как Unix Wars, но в отличие от A/UX (которую автор оживил и запустил в прошлом выпуске) OSF/1 не канула в лету в бурные 90е а будучи переименованной в TRUE64 UNIX поддерживалась аж до 2012го года.

Еще из интересных фактов стоит упомянуть использование этой ОС для суперкомпьютеров:

IBM used OSF/1 as the basis of the AIX/ESA operating system for System/370 and System/390 mainframes.[12] Intel Paragon supercomputers used a version of OSF/1 featuring the Mach 3.0 kernel.[13] OSF/1 was also ported by Kendall Square Research to its proprietary microarchitecture used in the KSR1 supercomputer.

А также попытку адаптации компанией Apple в качестве замены A/UX:

Apple Computer intended to base A/UX 4.0 for its PowerPC-based Macintoshes upon OSF/1,[11] but the project was cancelled and PowerOpen deprecated.

Которая была отменена вместе с самой A/UX.

Эмулятор

Полностью оно называется Gavare's eXperimental Emulator за авторством Anders Gavare и согласно официальному описанию с сайта проекта, считает себя фреймворком для виртуализации:

GXemul is a framework for full-system computer architecture emulation, mostly written in 2003-2005. Several real machines were implemented within the framework, consisting of processors (ARM, MIPS, Motorola 88K, PowerPC, and SuperH) and surrounding hardware components such as framebuffers, interrupt controllers, busses, disk controllers, and serial controllers. The emulation is working well enough to allow several unmodified "guest" operating systems to run.

По сути это такой сильно разросшийся «pet project», созданный одним энтузиастом ради эмуляции особо редких систем:

• ARM

  • CATS (NetBSD/cats, OpenBSD/cats, Debian GNU/Linux)

  • IQ80321 (NetBSD/evbarm)

  • NetWinder (NetBSD/netwinder)

  • Raspberry Pi (NetBSD/raspberrypi, FreeBSD, HelenOS/rpi)

  • testarm

• MIPS

  • Acer Pica-61 (NetBSD/arc, OpenBSD/arc, Windows NT)

  • Algorithmics P5064 (NetBSD/algor)

  • Cobalt Cube (NetBSD/cobalt)

  • DECstation 5000/200 (NetBSD/pmax, OpenBSD/pmax, Ultrix, Linux/DECstation, Sprite, Mach), DECstation 5000/1xx (raw PROM)

  • Malta (NetBSD/evbmips, Linux/Malta, HelenOS/malta)

  • NEC MobilePro 770, 780, 800, 880 (NetBSD/hpcmips)

  • PlayStation 2 (NetBSD/playstation2)

  • SGI O2 (NetBSD/sgimips, OpenBSD/sgi, Linux, IRIX, raw PROM)

  • VoCore (FreeBSD/vocore, Linux/vocore)

  • testmips

• Motorola 88K

  • Luna 88K (OpenBSD/luna88k)

  • Motorola MVME187 (OpenBSD/mvme88k)

  • testm88k

• PowerPC

  • Artesyn PM/PPC (NetBSD/pmppc)

  • IBM 6050/6070 PReP, PowerPC Reference Platform (NetBSD/prep)

  • MacPPC (NetBSD/macppc, HelenOS/ppc)

  • testppc

• SuperH

  • Landisk I-O DATA USL-5P (NetBSD/landisk, OpenBSD/landisk)

  • Sega Dreamcast (NetBSD/dreamcast, Linux/dreamcast)

  • testsh

Простым обывателям из этого списка знакомы наверное только игровые платформы, в лучшем случае еще «малинка» (Rastberri Pi) а про некоторые особо редкие не знал даже автор, так что будут еще изыскания и эксперименты, посвященные этому удивительному проекту.

Сборка

К сожалению эмулятор достаточно давно не развивается, его последняя релизная версия 0.7.0 была выпущена в далеком уже 2021м году и содержала лишь мелкие исправления. Поэтому есть определенные проблемы со сборкой в современном окружении, которые опять придется исправлять вручную.

В этот раз все действия производились на обычном Mageia Linux, без BSD и прочих изысков, с использованием стандартного GCC:

Несмотря на строчку из документации по сборке:

This should work on most Unix-like systems, with few or no modifications to the source code. The basic requirement is a reasonably modern C compiler (C99).

Эмулятор написан все же на C++ а не на чистом С, поэтому для сборки требуется компилятор C++, который ныне устанавливается отдельным пакетом.

Но в остальном автор не врет:

GXemul does not require any additional third-party libraries to build.

И проект действительно не использует никаких внешних библиотек. Кроме X11, ради эмуляции графического экрана:

• X11 headers and libraries: for graphical framebuffer emulation.

Так что ничего дополнительно устанавливать не придется.

С версии 0.6 разработка переехала на Github, откуда мы и заберем последние правки исходников (ветка master):

git clone https://github.com/BitEdits/gxe.git

Главная проблема с этим эмулятором — неправильная работа с некоторыми эмулируемыми ОС без специального ключа сборки --debug:

When compiling on Linux via a modern GCC please bear in mind that the emulator wont work correctly if compiled with -O optimization flags. Please use -debug configure option to disable such optimization

Что выяснилось далеко не с первой попытки.

Изучаемая OSF/1 как раз из числа проблемных, поэтому попытка запуска в версии эмулятора, собранного без этого волшебного ключа выдает kernel panic:

Согласно официальному описанию, ключ --debug всего лишь отвечает за отладочную сборку:

configure for a debug build (turn off optimizations)

На практике все несколько сложнее и этим ключом помимо отключения оптимизаций, еще собирается отдельный оконный отладчик. Чтобы не вводить параметр каждый раз, я прописал в начале скрипта configure вот такой параметр:

DEBUG=YES

Скрипт кстати не из известного пакета autotools а полностью собственной разработки. После каждой правки configure скрипта или шаблонов Makefile.skel (см. ниже) необходимо перезапускать настройку вызовом:

./configure

Теперь запускаем make для запуска сборки и ждем приключений.

Первая ошибка не заставит себя ждать:

Связана она с изменениями в спецификации самого языка C++ и по-хорошему стоило бы эту логику переделать. Но поскольку это не мой личный проект, пошел по пути упрощения — просто переключив используемую версию спецификации при сборке.

Файл, в котором появляется эта ошибка, включается в сборку только при ключе --debug , так что без него вы эту ошибку вообще не увидите.

В файле src/main/Makefile.skel в конец значения параметра CXXFLAGS необходимо дописать указание на версию спецификации --std=c++14:

CXXFLAGS=$(CWARNINGS) $(COPTIM) $(DINCLUDE) -std=c++14

Заново запускаем configure и сборку:

./configure
make

Следующая ошибка также связана с изменением в поведении компилятора:

И да, эта ошибка также обоснована и по хорошему код стоит отрефакторить. Когда-нибудь потом.

А на сейчас я просто отключил предупреждение, добавив в файл src/main/promemul/Makefile.skel параметр -Wno-narrowing:

CXXFLAGS=$(CWARNINGS) $(COPTIM) $(DINCLUDE) -Wno-narrowing

Повторно запускаем configure и сборку:

./configure
make

В этот раз сборка должна завершиться успешно и в корне проекта появится бинарник gxemul:

Запуск

К сожалению не удалось найти установочный диск OSF/1, поэтому я использовал готовый образ диска, в котором ОС уже была развернута.

Взят он был отсюда, также продублирован в нашем Телеграм-канале, если владелец сайта вдруг решит заблокировать доступ.

Команда запуска выглядит так:

./gxemul -e 3max -X -d osf1_mips.img -j vmunix

Где -e 3max указание на тип эмулируемой машины, 3max это например DECstation 5000/200 (3MAX):

Ключ -X указывает использовать графический фреймбуфер, без него вы не увидите графического приглашения. Ключ -d указывает на путь к образу диска (в архиве по ссылке выше) а вот -j это уже особая уличная магия:

-j name  set the name of the kernel;

for DECstation emulation, this passes the name to the bootloader, for example:  --j netbsd  (NetBSD/pmax) 

-j bsd  (OpenBSD/pmax)

-j vmsprite  (Sprite/pmax)  

-j vmunix  (Ultrix/RISC)

Войти в систему можно под учетной записью root с паролем Jaguar64.

Новый пользователь создается в терминале xterm, с помощью команды adduser:

Изменить пароль можно стандартной командой passwd.

Сеть

Разумеется без поддержки сети толку от такой эмуляции было бы немного. К счастью эмулятор сделает за вас большую часть работы по пробросу сети в эмулируемую систему (сторону хоста) — сам поднимет виртуальный интерфейс, назначит IP‑адрес и даже выставит DNS.

Вам остается только вторая половина — настроить сеть в системе 1992 года.

Как уже описал выше, эмулятор сам создает виртуальный сетевой адаптер, который со стороны гостевой OSF/1 называется ln0.

Должна отрабатывать команда:

ifconfig ln0

В выводе должно быть видно текущее состояние адаптера.

Также эмулятор самостоятельно создает исходящий адаптер с IP-адресом 10.0.0.254, который также является маршрутизатором.

Эти детали отображаются в консоли при запуске эмулятора:

simulated network: 10.0.0.0/8 (max outgoing: TCP=100, UDP=100) simulated gateway+nameserver: 10.0.0.254 (60:50:40:30:20:10) simulated nameserver uses real nameserver 192.168.1.1

Так выглядит запрос состояния устройства со стороны гостевой OSF/1:

Как только назначим IP-адрес 10.0.0.2 виртуальному адаптеру, должна отрабатывать команда pingк хосту:

Таким образом обеспечен сетевой доступ к хосту из гостевой ОС.

Но чтобы заработал доступ еще и наружу — в интернет, необходимо включить маршрутизацию в гостевой ОС (со стороны хоста это NAT):

В этот момент автор наткнулся на свежую статью 2024го года от Kevin Read, где случились два важных открытия:

• в интернете есть более современная версия OSF/1 2.0 (да оно официально так называется),

• существует и подробно описана стандартная настройка сети.

Шаги настройки описанные выше в правильной версии закрываются командой netsetup:

Так вы получите базовую настройку сети и маршрутизацию, но вот с DNS все несколько сложнее. Отвечает за настройку работы резолвера команда bindsetup:

Вся последовательность выглядит как-то так:

Enter the default BIND domain name []: localdomain

Enter your choice [c]: c

Enter the host name of a BIND server: vigor

Enter the Internet address for 10.0.0.254. []: 10.0.0.254

# affected: /etc/rc.config, /etc/hosts

Would you like to run svcsetup now to edit the /etc/svc.conf file (y/n) [y] ?

Enter your choice(s).

For example "0 3 5" [no default] : 2 "hosts" database [2]: 3

# affected: /etc/svc.conf

# hosts: local,bind

Главное это задать IP-адрес хоста, который отвечает за DNS.

В результате всех этих манипуляций должен отрабатывать ping из гостевой OSF/1 и с использованием доменного имени:

OSF/1 2.0

С помощью образов дисков, взятых отсюда, удалось запустить и версию 2.0 этой системы:

Отличить можно по качеству картинки - в 2.0 версии больше цветов. Учетная запись в этой копии: root/test123

Команда запуска также несколько отличается:

./gxemul -X -e 3max -d osf1-2.0-root-full.img -d osf1-2.0-opt.img -M 128 -j genvmunix

Еще тут в каталоге /usr/local/src находится куча полезного софта в виде исходников, для примера удалось запустить сборку bash:

К сожалению не до конца:

Хотя Kevin пишет что should compile fine:

The installed MIPS C compiler is good enough to compile some basic things, and gcc 2.9.5 should compile fine. Apparently binutils is broken, but ld is installed anyway.

Думаю реальная проблема в лицензиях, которые в те времена выдавались на компиляторы в коммерческих UNIX-системах.

P.S.

Статья была опубликована на Хабре, оригинал в нашем блоге.

История

Честно не знаю что вам сказать, на этот раз у меня нет оправданий или логических объяснений для того что я опять сотворил.

Cпишем на плохую погоду и рептилоидов с Нибиру:

рассказываю и показываю как создавать приложения на современном C++ для классического Apple Macintosh начала 90х.

Примерно такого:

The Macintosh Quadra 700 is a personal computer designed, manufactured and sold by Apple Computer from October 1991 to March 1993.

Сам я никогда не видел такие машины в живую, поскольку в годы когда они выпускались был совсем зеленой школотой и жил в далеких сибирских пердях. Хотя даже живи я посреди Нью-Йорка в 90е — врядли бы смог позволить компьютер за почти шесть штук баксов:

The Quadra 700 originally had a list price of US$5,700

Такое и сегодня далеко не для всех.

Однако времена славы Макинтошей давно прошли, ныне все эти некогда «звездные» компьютеры — те что еще остались в рабочем состоянии, являются музейными экспонатами и предметами коллекционирования.

Поэтому, то что опишу ниже — точно не имеет никакого практического применения:

все это лишь эталонная, дистиллированная дичь, без примесей и добавок.

Это на тот случай, если вы вдруг ожидаете от статьи чего-то большего.

Все началось, когда были выкованы мегакольц.. ээ нет, это из немного другой эпической сказки. В нашей все было проще — автор самым банальным образом набрел в сети на один интересный репозиторий, обещающий экзотическое путешествие в мир ужаса неведомые дали:

A GCC-based cross-compilation environment for 68K and PowerPC Macs. Why? Because there is no decent C++17 Compiler targeting Apple's System 6. If that's not a sufficient reason for you, I'm sure you will find something more useful elsewhere.

Разве можно было пройти мимо столь вдохновляющего описания?

Я тоже не удержался, убив в итоге несколько лишних дней на оживление и запуск этого чудовища чуда. Но прежде чем пойдем дальше, стоит рассказать читателям немного старой доброй матчасти:

почему автор так возбудился на какой-то неведомый набор консольных программ без картинок с голыми женщинами, еще и делающий с точки зрения обывателя не пойми что.

Матчасть

Представьте, что на вашем столе лежит вот такой кусок текстолита с железом, для которого надо написать программу:

Да, на фото выше самый настоящий компьютер:

c процессором, памятью и портами ввода-вывода — все как положено.

Но только слишком слабый для развертывания полноценной среды разработки непосредственно на нем.

Поэтому если вы не маньяк-психопат LISP-разработчик — будет откровенно сложно вести какую-либо разработку на такой хне без кросс-компиляции.

Кросс-компиляция это когда на обычном офисном компьютере без отрыва от игор cобирается приложение, предназначенное для запуска на принципиально другом устройстве:

смартфоне, роутере, соковыжималке, встраиваемой платформе умного дома, коптере или еще каком боевом роботе.

Или на другой операционной системе — сборка на линуксе под Windows это тоже вполне себе кросс-компиляция.

Тулчейн для кросс-компиляции обычно устанавливается (и даже собирается) отдельно, часто бывая очень сложным. Еще он содержит компиляторы, линкеры, ассемблеры для «вражеской» архитектуры и многое другое, не менее интересное.

В некоторых случаях тулчейн включает и части целевой системы:

заголовочные файлы, ресурсы и даже готовые библиотеки для линковки.

Без которых создавать что-то сложнее «Hello, world» с помощью кросс-компиляции было бы проблематично.

Retro68

Теперь, после раскрытия матчасти можно переходить к этому замечательному проекту, чтобы оценить по достоинству масштаб проделанной работы и ее важность:

a gcc-based cross-compiler for classic 68K and PPC Macintoshes

Во-первых «gcc-based», что означает определенную совместимость с нормальными и современными компиляторами, а также отсутствие экзотических проблем, характерных для редких и/или устаревших компиляторов, вроде bcc.

Во-вторых тут две разных целевых архитектуры: 68k и PowerPC.

А значит можно собирать софт для всей линейки Маков с начала 90х и до начала 2000х — до MacOS X Tiger, последней поддерживающей архитектуру PowerPC.

Но пожалуй самое важное это поддержка трех разных UI-фреймворков на целевых системах:

Что означает возможность создавать приложения с графическим интерфейсом для всего зоопарка винтажных маков.

Типа такого:

И все это без доступа к самому физическому устройству и пыток разработкой непосредственно в эмуляторе. Кстати процесс переноса собранного приложения (в примерах) в целевую систему также максимально упрощен:

сразу собирается готовый образ диска, который затем можно записать на носитель, либо подсунуть эмулятору.

Терминал

Когда только начинал собирать материал для этой статьи, узнал что в первых MacOS (внезапно) не было консоли и абсолютно все приложения были только и исключительно графическими:

Поэтому тот факт, что классическое консольное приложение на С:

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
printf("Hello, world.\n");
printf("\n(Press Return)\n");
getchar();
return 0;
}

возможно собрать в графическое, с таким псевдо-терминалом в комплекте:

Тоже является заслугой тулчейна Retro68 и ключем линковки при сборке:

LDFLAGS=-lRetroConsole

Сборка на FreeBSD

Тулчейн официально поддерживает несколько популярных операционных систем:

• Linux, Mac OS X or Windows (via Cygwin)

И действительно совершенно спокойно, без каких-либо проблем и нюансов собирается на линуксе.

Что мне показалось слишком скучным, поэтому ради гусарской забавы портировал этот проект на FreeBSD.

Всегда так делаю.

Если вам такие забавы не близки, сообщаю что для линукса достаточно по шагам выполнить инструкцию в README. И все сразу будет хорошо, только не у вас.

Ну а мы как обычно пойдем путем хардкора — соберем весь тулчейн на FreeeBSD с нуля.

Кстати форк Retro68 с поддержкой сборки на FreeBSD выложен в отдельном репозитории. Первым делом надо установить ряд инструментов для разработки и системных библиотек:

pkg install cmake gmp mpfr mpc boost-all bison flex texinfo ruby

Забираем исходники и поскольку репозиторий большой — выгружаем без истории коммитов (ключ depth):

git clone --depth 1 https://github.com/autc04/Retro68.git

Выкачиваем зависимые репозитории:

git submodule update --init
git pull
git submodule update

Теперь надо немного изменить скрипт сборки, для учета особенностей FreeBSD.

Первым делом заменяем вызовы make на gmake, поскольку FreeBSD использует свою версию утилиты make, несовместимую с GNU-версией. Которая конечно также присутствует в пакетах, но только называется gmake.

Дальше необходимо переделать вызовы configure для вложенных проектов из скрипта сборки, суть правок:

пробросить указание на использование библиотек из каталога /usr/local, куда устанавливаются все внешние с точки зрения системы библиотеки в FreeBSD.

Например для строки:

$SRC/binutils/configure --target=m68k-apple-macos --prefix=$PREFIX --disable-doc

необходимо дописать в конец:

CFLAGS=-I/usr/local/include LDFLAGS=-L/usr/local/lib

Таким образом переменные CFLAGS и LDFLAGS будут переданы скрипту configure в качестве аргумента при вызове.

Чуть сложнее со сборкой GCC (да, мы тут собираем компилятор из исходников), строка:

$SRC/gcc/configure --target=m68k-apple-macos --prefix=$PREFIX \
--enable-languages=c,c++ --with-arch=m68k --with-cpu=m68000 \
--disable-libssp MAKEINFO=missing

Тут уже нельзя использовать переменные окружения CFLAGS и LDFLAGS из-за особенностей сборки GCC и необходимо передавать пути для ключевых библиотек специальными аргументами:

--with-mpc=/usr/local --with-mpfr=/usr/local --with-gmp=/usr/local --with-isl=/usr/local --with-libiconv-prefix=/usr/local

Дописав их в конец вызова configure.

Таким же образом необходимо поправить еще два места в скрипте сборки: раз и два.

После чего можно запускать сборку.

Запускается она из отдельного каталога:

mkdir ../Retro68-build
cd ../Retro68-build
../Retro68/build-toolchain.bash

После весьма продолжительной (даже на мощном компьютере) и жутко выглядящей сборки, по накалу страстей на экране напоминающей знаменитый make buildworld из FreeBSD:

..все упадет на вот такой «страшной» ошибке:

Для исправления ситуации, надо всего лишь изменить один import в файле portable_endian.h , в этом месте:

#elif defined(__NetBSD__) || defined(__FreeBSD__) || defined(__DragonFly__)

# include <sys/endian.h>

Суть проблемы в том что расположение заголовка endian.h поменялось и теперь его необходимо включать без указания каталога sys:

# include <endian.h>

Исправляем импорт и перезапускаем сборку.

Однако через какое-то время напряженной работы и в очередной раз напугав обывателя простыней текста, сборка.. опять упадет.

На этот раз падение произойдет на стадии сборки из cmake:

Несмотря на весь внешний ужас, исправляется эта ошибка очень просто (если знать где копать разумеется):

удалением импорта этого заголовка из файла PEFTools/MakePEF.cc

Поскольку его содержимое в последних версиях FreeBSD добавили в stdlib. Так что смело удаляем импорт и перезапускаем сборку.

Следующее падение сборки и следующая проблема заключается в пересечении заголовков — системного, из самой FreeBSD и локального — из библиотеки libelf:

Тут к сожалению я не нашел изящного решения, достойного быть упомянутым в летописях, поэтому сделал «колхоз»:

скопировал файл gelf.h из libelf/include в каталог Elf2Mac, и поменял ссылки на этот заголовок из глобального на локальный.

Было:

#include <gelf.h>

Стало:

#include "gelf.h"

Поменять ссылки необходимо во всех файлах проекта Elf2Mac где встречается данный импорт. Наконец последняя ошибка сборки, связанная с особенностями FreeBSD:

Связана эта ошибка с тем, что часть необходимых структур для работы с сетью на FreeBSD вынесена в отдельный заголовок.

Для исправления достаточно добавить:

#include <netinet/in.h>

в файл LaunchAPPL/Client/TCP.cc

Так выглядит успешное завершение сборкиRetro68:

Готовый к использованию тулчейн будет находиться в каталоге toolchain, который стоит добавить в переменную окружения PATH.

Теперь переходим к эмулятору, поскольку живого Mac тех лет, на котором возможно запустить результат сборки у меня нет.

Эмулятор

Вообще эмуляторов винтажных Mac довольно много, поскольку маководы это сектанты очень увлеченные люди и многие из них используют и устаревшие компьютеры Apple и устаревший софт до сих пор, всячески отвергая прогресс и здравый смысл.

Такова сила бренда, созданного Стивом Джобсом.

Я буду использовать один из самых популярных и известных эмуляторов классических Macintosh:

Basilisk II is an Open Source 68k Macintosh emulator.

Разработан он был еще в начале 2000х, немецким инженером Christian Bauer, ныне активная разработка уже не ведется. Поэтому вместо нее я использовал более современный форк, в котором решены вопросы совместимости с современным же окружением и обновлены используемые библиотеки.

И внезапно добавлен JIT (Just-In-Time Compiler).

Еще форкнутая версия немного стабильнее, с более адекватным поведением перехвата курсора.

Эмулятор использует следующие библиотеки, которые необходимо установить до попыток сборки:

pkg install sdl2 autoconf automake mpfr gmp

Теперь забираем исходники:

git clone https://github.com/kanjitalk755/macemu.git

Собираем:

cd macemu/BasiliskII/src/Unix
$ ./autogen.sh
$ gmake

В результате в текущем каталоге появится бинарник BasiliskII, которым и запускается эмулятор:

Для того чтобы запускать MacOS7 в эмуляторе, нужен загружаемый образ диска с установленной системой (или ее инсталлятор) и ROM-файл.

Образ диска можно взять например тут или тут, ROM-файл например отсюда или отсюда. Еще пара вариантов.

Еще вот тут находится крайне интересная табличка, с описанием практически каждого доступного ROM, его особенностей и работоспособности.

Напомню, что для этой статьи я эмулировал модель Quadra 600:

Для эмулятора использовался вот такой ROM-файл:

Указав в разделе «Volumes» путь к образу диска с MacOS7, затем в разделе «Memory/Misc» путь к ROM-файлу, можно наконец запускать эмулятор:

Теперь переходим к самому веселому — к разработке.

Разработка с помощью Retro68

Собственно после сборки Retro68, у вас будет все что нужно для разработки конечного софта, поскольку в каталоге build-target/Samples будут собранные примеры приложений:

Эти примеры собираются автоматически, во время сборки самого тулчейна Retro68, в качестве дополнительных тестов работоспособности.

Для сборки во всех случаях используется cmake, исходники находятся в каталоге Retro68/Samples.

Чтобы собрать проект с HelloWorld отдельно, выполняем:

сd /opt/src/Retro68/Samples/HelloWorld
mkdir build
cd build
cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/opt/src/Retro68-build/toolchain/m68k-apple-macos/cmake/retro68.toolchain.cmake
gmake

Результат сборки:

Каждый пример при сборке генерирует образ диска, который можно сразу подключить к эмулятору:

Достаточно указать путь к dsk-файлу, который находится в каталоге build и запустить эмулятор:

На рабочем столе появится иконка с названием, совпадающим с названием примера:

После двойного клика по этой иконке, раскроется окно с содержимым этого виртуального диска в виде единственного запускаемого файла:

Двойной клик по файлу HelloWorld запустит наше приложение.

Примеры приложений

Как уже упоминал, в составе Retro68 есть довольно много демонстрационных приложений.

Каждый пример раскрывает аспект разработки и создан так, чтобы его можно было использовать в качестве основы для собственных проектов.

Автор тулчейна постарался, поэтому все примеры логичны, просты и понятны.

Retro68/Samples/Raytracer

Трассировщик лучей, реализующий генерацию псевдотрехмерной картинки в реальном времени. Собственно процесс отрисовки в этом приложении как раз показан на заглавной картинке к статье.

В проекте на самом деле присутствуют сразу две реализации, одна на С, другая на C++, видимо для сравнения во время работы.

Так выглядит финальный результат рендеринга:

Проект ценен в первую очередь как демонстрация расчетной логики и операций с числами с плавающей точкой.

Retro68/Samples/Dialog

Демонстрация работы с модальными диалогами — как задавать размеры и расположение элементов, как создавать формы ввода, как получать вводимые данные и так далее.

В работе:

Retro68/Samples/WDEF

Демонстрация работы с многооконными интерфейсами (MDI), создание окна с кастомным оформлением и работа с ресурсами окон.

Так это выглядит в действии:

Кратко по остальным примерам, реализующим какую-то специфическую логику.

Retro68/Samples/MPWTool

Реализует расширение для MPW (Macintosh Programmer's Workshop), точнее для MPWShell, с обработкой запуска оттуда и корректного возвращения в консоль.

Retro68/Samples/SharedLibrary

Реализует разделяемую библиотеку и приложение, его использующее в рантайме.

Retro68/Samples/SystemExtension

Пример простейшего расширения для самой операционной системы MacOS 7, в данном случае вся видимая логика заключается в показе новой иконки при запуске ОС.

Retro68/Samples/Launcher

Реализует запуск сторонних приложений через перетаскивание (Drag&Drop).

Настоящий хардкор

Вы же не думали, что я успокоюсь на банальной сборке тулчейна с эмулятором под FreeBSD и запуске пары тестов?

Праздник должен продолжаться:

Clapkit (CLassic APplication KIT) is a framework for developing applications for Classic Mac OS (System 7.x - Mac OS 9.x), basically a C++/object-oriented wrapper for Macintosh Toolbox functions.

Да, глаза вас не подводят, это самый настоящий современный графический фреймворк для компьютеров начала 90х.

Так это выглядит:

Так выглядит код:

#include <ckApp.h>

int main() {

CKApp* app = CKNew CKApp();

app->CKNewMsgBoxNote("Hello world!", nullptr, "OK",
nullptr, [app](int button) {
app->CKQuit();
});
// Run loop: without this, your app will quit as soon as it launches.
while (!app->CKLoop(5));
delete app;
return 0;
}

Так выглядит мое тестовое приложение на современном C++, собранное с помощью cmake на FreeBSD и запущенное на MacOS 7 из 90х:

Ну что дорогие читатели, ударим шизой по осенней летней хандре?

MPW

Конечно ударим, но прежде стоит рассказать про нормальную разработку для продукции Apple, как это происходило у нормальных людей.

Разумеется на маках всегда была собственная среда разработки:

Macintosh Programmer's Workshop (MPW) is a software development environment for the Classic Mac OS operating system, written by Apple Computer.

Ее вполне можно использовать до сих пор, благо образов дисков в сети хватает. Именно так я и советую поступать (т.е. использовать MPW) в случае любого более-менее серьезного проекта, поскольку где и когда закончатся возможности кросс-компиляции и вы опустите руки — предсказать не берусь.

Как-то так MPW выглядит в эмуляторе:

Тут находится отличная статья по созданию «Hello, world» на MPW в эмуляторе, которой вполне хватит для начала приключений. Но в этот раз нам нужен не MPW а только его часть — системные заголовки, которые мы будем использовать для злодейства сборки.

В Retro68, в каталоге InterfacesAndLibraries находится файл Readme.md, содержимое которого явно намекает на дальнейшие действия:

Find a copy of Apple's Universal Interfaces 3.x (preferrably 3.4) and put them here.

Вообще «Find a copy» это такой толерантный и социально приемлемый синоним старого доброго «скачать варез», прямо из 90х. Потому как купить официально старое ПО уже не представляется возможным, если подобное вдруг придет в голову. Даже если компания-разработчик существует (как в случае Apple), старые версии своих продуктов она так просто не продаст.

Потому что есть поддержка, гарантии и защита прав потребителей.

И репутация компании.

Поэтому сообщаю по секрету, что «найти» эти самые универсальные интерфейсы можно например тут:

wget https://henlin.net/images/Interfaces\&Libraries.zip
unzip "Interfaces&Libraries.zip" -d /opt/src/Retro68/InterfacesAndLibraries

Ссылка кстати взята из другой интересной статьи, в которой автор реализует слой рендера для фреймворка Nuklear, о котором я уже внезапно писал.

Так это демо выглядит в работе, порт эмулятора на Javascript внезапно оказался встроен в статью:

Хотя этот проект успешно собрался из исходников, при попытке запуска в эмуляторе программа на базе Nuklear вылетала.

Разгадка оказалась в необходимости использовать другой эмулятор и собственно полностью другую эмулируемую систему.

Так что расскажу про связку из Nuklear, QuickDraw и Retro68 в другой раз, чтобы не раздувать эту статью до совсем уж космических размеров.

А пока для затравки, показываю эту связку в действии:

Но вернемся к фреймворку ClapKit, благо история с ним еще не закончена.

После распаковки заголовков из MPW, необходимо перезапустить сборку самого тулчейна Retro68:

cd Retro68-build
../Retro68/build-toolchain.bash

И наконец можно приступать к половым утехам с самим ClapKit. Забираем исходники:

git clone https://github.com/macinlink/clapkit.git

Сборка построена на cmake, но перед тем как собирать Clapkit, необходимо указать путь к Retro68 в скрипте сборки:

# Ensure Retro68 toolchain is set BEFORE defining project
set(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE "/opt/src/Retro68-build/toolchain/m68k-apple-macos/cmake/retro68.toolchain.cmake")

и чуть ниже:

# Define Retro68 path properly
set(RETRO68_PATH /opt/src/Retro68-build/toolchain/m68k-apple-macos)

К сожалению в проекте есть небольшой баг с пропущенными заголовками, из-за которых он не собирается.

Для исправления достаточно добавить в include/ckTypes.h два импорта:

#include <Quickdraw.h>
#include <Events.h>

В репозитории проекта находится готовый Showcase с демонстрацией возможностей фреймворка, на базе которого я и делал свое тестовое приложение (см. ниже).

Так выглядит сам Showcase в работе:

Выглядит заметно веселее, чем примеры из самого Retro68, согласитесь.

Тестовый образец

Я не хотел сразу пускаться во все тяжкие и портировать Doom/Quake/Cyberpunk 2077 под винтажные Маки из 90х — надо же оставить место воображению, поэтому мой тестовый образец для этой статьи это в первую очередь пример автономного, отделяемого приложения с минимальной логикой.

Которое собирается без привязки к иерархии каталогов Clapkit или Retro68.

Проект выложен в отдельном репозитории на Github.

Так мое приложение выглядит в работе на MacOS 7:

Все что оно делает:

отображает меню «Yo» в Finder, с единственным пунктом «Run me», по клику на который вызывается модальный диалог с двумя кнопками. По нажатию на «Quit» произойдет завершение работы программы.

Фигня-фигней, но только разработано и собрано оно полностью и целиком вне инфраструктуры MacOS и без средств разработки от Apple, даже без техники Apple.

На современном С++, под FreeBSD темной питерской ночью.

Так выглядит основной код на C++, файл main.cpp:

#include "main.h"
#include <ckMenu.h>

CKTestAlexs* app;

int main() {
// класс переименован ради тестов
app = CKNew CKTestAlexs();
// false - не использовать стандартные пункты меню
CKMenuBar* menuBar = CKNew CKMenuBar(false);
// добавляем свой пункт меню в Finder
CKMenu* menuTests = CKNew CKMenu("Yo");
menuBar->AddMenu(menuTests);
// затем элемент в выпадающем списке
CKMenuItem* item = CKNew CKMenuItem("Run me", 'R', [&item](CKEvent e) {
// по клику произойдет отображение стандартного
// модального диалога
app->CKNewMsgBoxNote("Welcome to old school!",
"Hello world", "Mkay", "Quit", [](int button) {
// если нажали Quit - завершить работу приложения.
if (button == 0) {
app->CKQuit();
}
});
});
// связывание элемента с пунктом меню
menuTests->AddItem(item);
// связывание меню с приложением
app->CKSetMenu(menuBar);
// бесконечный цикл ожидания для отрисовки,
// без которого приложение сразу завершится
while (!app->CKLoop(5));
delete app;
return 0;
}

Класс описан в заголовке main.h, декларации методов я убрал за ненадобностью:

#include <ckApp.h>

class CKTestAlexs : public CKApp {
};

Так выглядит скрипт сборки для cmake, как можно заметить тут происходит автоматическое скачивание родительского фреймворка Clapkit и наложение патча с пропущенными импортами (описаны выше):

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

# Ensure Retro68 toolchain is set BEFORE defining project
set(RETRO68_PATH "/opt/src/Retro68-build/toolchain/m68k-apple-macos")
set(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE "${RETRO68_PATH}/cmake/retro68.toolchain.cmake")

project(clapkit VERSION 1.0)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)

# Include Retro68 headers
include_directories(${RETRO68_PATH}/include)

# Set default build type to Release if not specified
if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release CACHE STRING "Build type (Debug or Release)" FORCE)
endif()

set(CLAPKIT_LOCAL_PATH "${CMAKE_SOURCE_DIR}/../../")
option(USE_LOCAL_CLAPKIT "Use local checkout of clapkit instead of fetching from Git" ON)

if(USE_LOCAL_CLAPKIT AND EXISTS "${CLAPKIT_LOCAL_PATH}/CMakeLists.txt")
message(STATUS "Using local clapkit at ${CLAPKIT_LOCAL_PATH}")
add_subdirectory(${CLAPKIT_LOCAL_PATH} clapkit)
set(USE_LOCAL_CLAPKIT ON)
else()

set(cktypes_patch git apply ${CMAKE_SOURCE_DIR}/patches/cktypes.patch)

message(STATUS "Fetching clapkit from GitHub...")
include(FetchContent)
FetchContent_Declare(
clapkit
GIT_REPOSITORY https://github.com/macinlink/clapkit.git
GIT_TAG main
PATCH_COMMAND ${cktypes_patch}
UPDATE_DISCONNECTED 1
)
FetchContent_MakeAvailable(clapkit)
set(USE_LOCAL_CLAPKIT OFF)
endif()

# Add application
add_application(CKTestAlexs
TYPE "APPL"
CREATOR "CKTS"
main.cpp
cktest.r
)

# Debug vs Release settings
if(CMAKE_BUILD_TYPE STREQUAL "Debug")
message(STATUS "Configuring Debug Build")
target_compile_definitions(CKTestAlexs PRIVATE kCKAPPDEBUG=1)
target_compile_definitions(clapkit PRIVATE kCKAPPDEBUG=1)

set_target_properties(CKTestAlexs PROPERTIES
COMPILE_FLAGS "-O0 -Wall -g -fdata-sections -ffunction-sections"
LINK_FLAGS "-Wl,--mac-single"
)

elseif(CMAKE_BUILD_TYPE STREQUAL "Release")
message(STATUS "Configuring Release Build")
target_compile_definitions(CKTestAlexs PRIVATE NDEBUG) # Disable debugging in Release
target_compile_definitions(clapkit PRIVATE NDEBUG)

set_target_properties(CKTestAlexs PROPERTIES
COMPILE_FLAGS "-s -O1 -Wall -fmerge-all-constants -fmerge-constants -fstrict-aliasing -fomit-frame-pointer -fdata-sections -ffunction-sections -finline-functions"
LINK_FLAGS "-Wl,--mac-single -Wl,--mac-strip-macsbug"
)
endif()

# Link clapkit
target_link_libraries(CKTestAlexs PRIVATE clapkit)

Поскольку пути к Retro68 задаются внутри скрипта сборки, а фреймворк Clapkit автоматически скачивается из Github, сама сборка максимально упрощена:

mkdir build
cd build
cmake ..
gmake

При успешной сборке будет создан образ диска с приложением внутри, который можно легко подцепить в эмулятор:

Продолжение банкета

Ниже несколько интересных (но все еще социально одобряемых) идей, на тему что еще можно сделать с эмулятором винтажного Macintosh.

Для начала, можно довести накал программерского угара до предела — интегрировав Retro68 с полноценным IDE и отладчиком:

Developing vintage 68K Macintosh apps with CodeLite IDE, Retro68 and pce-macplus emulator

С автодополнением из среды разработки:

С запуском собранного приложения в эмуляторе сразу из среды разработки:

И даже с удаленной отладкой через эмуляцию последовательного порта:

Тут можно найти отдельное видео с демонстрацией работы.

Следующая замечательная идея в моем списке это очевидная попытка использовать Rust для кросс-компиляции под старые Mac. Нет, автор не шутит, он действительно это сделал:

Through some luck and a little persistence I have actually managed to get Rust code running on classic Mac OS (I’ve tried Mac OS 7.5 and 8.1)

Репозиторий находится тут, проект достаточно свежий (2023 год) и вполне рабочий.

Но предупреждаю сразу, что от исходного кода может случиться сердечный приступ, если любите классический C — на это лучше не смотреть.

Так оно выглядит в работе:

Кстати приложение сетевое, так что на Rust реализована не только работа с интерфейсом, но и с TCP/IP и даже HTTP протоколом.

Для операционной системы из 1994 года.

P.S.

Статья была опубликована на Хабре, более вольный оригинал как обычно в нашем блоге, форк Retro68 с поддержкой сборки на FreeBSD выложен в отдельном репозитории на Github.

После четырех лет жизни в Питере, IOCCC, запусков всевозможной дичи из далекого прошлого, самопальных патчей ядра Linux и исправления ошибок в драйверах для FreeBSD я пребывал в полной уверенности, что удивить столь искушенного джентельмена не сможет уже ничто.

Я ошибался.

То что описано в этой статье — за гранью понимания обычного разработчика и тем более обычного человека, далекого от ИТ. Честно и при всем желании не смогу объяснить даже подготовленным «молодым специалистам» от разработки, протирающим штаны в опенспейсе за шлепаньем форм для очередного корпоративного маркетплейса насколько круто то что описано ниже.

Если программирование для вас не более чем «работа за деньги» — пожалуйста закройте эту статью и забудьте автора как страшный сон, потому что описанное ниже вам точно не надо.

Любовь и байты

Однажды в хорошем пабе собрались несколько джентельменов от мира разработки:

демосценеры, реверс-инженеры, ИБ-аналитики малвари и разумеется яркие представители с «другой стороны».

Когда в одном месте собираются столь крутые профи, обязательно начинается потеха под названием у кого длиннее «кто круче»:

Так появился на свет этот замечательный конкурс:

The goal of the Binary Golf Grand Prix is to challenge programmers to make the smallest possible binary that fits within certain constraints.

Cуть развлечения заключается в том чтобы создать минимально возможный запускаемый бинарник (нативное приложение), который делает хоть что‑то интересное.

Но этого показалось мало, поэтому помимо основной задачи, джентельмены каждый год придумывают себе дополнительные:

The binary you will craft will be the same executable when flipped backwards.

Да, вы все правильно поняли, а некоторые наверное даже сильно удивились с такой постановки вопроса, поскольку задача заключается в создании приложения, которое бы продолжило запускаться даже его бинарное содержимое перевернуть:

$ xxd some.random.exe | head -n 1
00000000: 4d5a 9000 0345 0000 0400 0000 ffff 0000 MZ...E..........

The entire binary will be reversed, and the first byte, will be the last byte:

4d5a 9000 0345 .... <-- reversed --> .... 4503 0090 5a4d

Критериев оценки в столь замечательном конкурсе два длина и толщина:

размер запускаемого бинарника и «процент реиспользования» байт при запуске в обратном порядке.

В оригинале:

Scores will be calculated based on both the size of the executable, as well asthe percentage of bytes executed when it is run.

Так что у джентельменов все серьезно.

Исходный код всех работ с описанием выложен на Github, также тут можно посмотреть разбор победителей этого замечательного конкурса за 2020й год и дальше не читать. Но если вы все же решили продолжить, то ниже будет описан реальный запуск каждой работы этого удивительного конкурса.

BootNoodle: A Palindromic Bootloader for BGGP

Автор: xcellerator

Статья с детальным описанием процесса находится тут, вот так выглядит оригинальный бинарник со стильным оформлением:

Запускается в эмуляторе QEMU:

В работе:

Вот так выглядит сборка и создание «зеркальной» копии:

mkdir bin 2>/dev/null
nasm -f bin -o bin/bootnoodle.bin src/bootnoodle.asm
dd if=bin/bootnoodle.bin of=bin/tmp.bin bs=1 count=256
rm bin/bootnoodle.bin
perl -0777pe '$_=reverse $_' bin/tmp.bin > bin/tmp2.bin
cat bin/tmp.bin bin/tmp2.bin > bin/bootnoodle.bin
rm bin/tmp*

512 байт на все, если вы вдруг не заметили. И это у джентельменов считается «слишком много».

ns.bggp : Palindromic 64 bit ELF binary

Автор: netspooky

Статья с описанием: https://n0.lol/elf-palindrome-original/

Работа с оформлением, которую можно распечатать и повесить в рамку на стену, чтобы пугать окружающих быдлокодеров:

Он же в упакованном виде:

base64 -d <<< \
f0VMRgUP/zFIPLCQkJDrNAIAPgABAAAABAAAAAEAAAAcAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAQAAAEAAOAAB\
AAIA6wsAAAAAAADrCwAAAAAAADzrwDFIUFVQUFlTUFlQU1lQUFVQ6xiQkJCQkAUPlbZAIObBSMaJ\
D7LHiQAAAAG4AQAAAInHsg+JxkjB5iBAtpUPBZCQkJCQGOtQVVBQWVNQWVBTWVBQVVBIMcDrPAAA\
AAAAAAvrAAAAAAAAC+sAAgABADgAQAAAAAEAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAcAAAAAQAAAAQAAAABAD4A\
AjTrkJCQsDxIMf8PBUZMRX8= > ns.bggp

Теперь о печальном:

This was tested and built on Ubuntu 20.04 with kernel 5.4.0-42-generic.

Из-за последних изменений в ядре, бинарник более не работает на последних ядрах, по крайней мере мне не удалось запустить ни на одной из подконтрольных систем, увы.

Вот так это должно было выглядеть:

$ ./build.sh
Executing initial binary...
PUPPYSPYPSYPPUP
00000000: 7f45 4c46 050f ff31 483c b090 9090 eb34 .ELF...1H&lt;.....4
00000010: 0200 3e00 0100 0000 0400 0000 0100 0000 ..>.............
00000020: 1c00 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
00000030: 0100 0000 4000 3800 0100 0200 eb0b 0000 ....@.8.........
00000040: 0000 0000 eb0b 0000 0000 0000 3ceb c031 ............&lt;..1
00000050: 4850 5550 5059 5350 5950 5359 5050 5550 HPUPPYSPYPSYPPUP
00000060: eb18 9090 9090 9005 0f95 b640 20e6 c148 ...........@ ..H
00000070: c689 0fb2 c789 0000 0001 b801 0000 0089 ................
00000080: c7b2 0f89 c648 c1e6 2040 b695 0f05 9090 .....H.. @......
00000090: 9090 9018 eb50 5550 5059 5350 5950 5359 .....PUPPYSPYPSY
000000a0: 5050 5550 4831 c0eb 3c00 0000 0000 000b PPUPH1..&lt;.......
000000b0: eb00 0000 0000 000b eb00 0200 0100 3800 ..............8.
000000c0: 4000 0000 0100 0000 0000 0000 0000 0000 @...............
000000d0: 0000 0000 1c00 0000 0100 0000 0400 0000 ................
000000e0: 0100 3e00 0234 eb90 9090 b03c 4831 ff0f ..>..4.....&lt;H1..
000000f0: 0546 4c45 7f .FLE.

Reversing...
Executing binary in reverse...
PUPPYSPYPSYPPUP
00000000: 7f45 4c46 050f ff31 483c b090 9090 eb34 .ELF...1H&lt;.....4
00000010: 0200 3e00 0100 0000 0400 0000 0100 0000 ..>.............
00000020: 1c00 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................
00000030: 0100 0000 4000 3800 0100 0200 eb0b 0000 ....@.8.........
00000040: 0000 0000 eb0b 0000 0000 0000 3ceb c031 ............&lt;..1
00000050: 4850 5550 5059 5350 5950 5359 5050 5550 HPUPPYSPYPSYPPUP
00000060: eb18 9090 9090 9005 0f95 b640 20e6 c148 ...........@ ..H
00000070: c689 0fb2 c789 0000 0001 b801 0000 0089 ................
00000080: c7b2 0f89 c648 c1e6 2040 b695 0f05 9090 .....H.. @......
00000090: 9090 9018 eb50 5550 5059 5350 5950 5359 .....PUPPYSPYPSY
000000a0: 5050 5550 4831 c0eb 3c00 0000 0000 000b PPUPH1..&lt;.......
000000b0: eb00 0000 0000 000b eb00 0200 0100 3800 ..............8.
000000c0: 4000 0000 0100 0000 0000 0000 0000 0000 @...............
000000d0: 0000 0000 1c00 0000 0100 0000 0400 0000 ................
000000e0: 0100 3e00 0234 eb90 9090 b03c 4831 ff0f ..>..4.....&lt;H1..
000000f0: 0546 4c45 7f .FLE.

Comparing hashes...
c082d226c96b7251649c48526dd9766071fa5e59 ns.bggp
c082d226c96b7251649c48526dd9766071fa5e59 ns.bggp.R

Текст «PUPPYSPYPSYPPUP» это вывод приложения при запуске.

Viznut/PWP

Автор: viznut

Статья с описанием: http://viznut.fi/demos/vic20/vizpalapziv.html

Работа:

Также сие произведение компьютерного исскуства показано в работе на заглавной картинке к статье, краткая аннотация от автора:

Entry name: VIZPALAPZIV Executable format: Commodore 8-bit PRG format on Commodore VIC-20 Number of bytes: 20 (including the 2-byte start address) Executed bytes: 18 (every byte except the start address, i.e. 90%) Bytes: 7c 00 8f 0f 90 25 48 48 73 a9 a9 73 48 48 25 90 0f 8f 00 7c

Да, это программа для Commodore, вот такой игрушечной машинки из 80х:

Которую мало кто из читателей имел возможность видеть в живую.

BGGP.COM

Автор: Boo Khan Ming

Работа:

Как гласит известная поговорка:

неважно чем вы занимаетесь, всегда найдется азиат который сделает это лучше вас.

И код выше — лучшая тому иллюстрация.

Простой малазийский паренек сорвал куш — его код стал победителем этой специальной олимпиады в 2020 м году:

Исходник на ассемблере под DOS:

JMP 103  EB01
RET  C3
MOV AX, B800  B800B8
MOV ES, AX  8EC0
MOV DI, 07D0  BFD007  
MOV AX, 9090  B89090
MOV ES:[DI], AX  268905
ADD AX, 2689  058926
NOP  90
NOP  90
MOV AX, D007  B807D0
MOV DI, 8EC0  BFC08E
MOV AX, B800  B800B8
RET  C3

Вот так это выглядит в работе:

Эпилог

Я разобрал один только первый год этой замечательной олимпиады, в следующих было уже заметно больше участников и куча интересных и сложных примеров, точно достойных внимания истинного джентельмена.

Отдельно доставляет блог создателя конкурса BGGP, некоторые материалы оттуда точно будут переведены в ближайшем будущем.

Статья была опубликована на Хабре, оригинальная статья в нашем блоге.

Мир, который живет без вас

Сюжет стартует через 50 лет после событий первой части. Нас снова выкидывают в мир Аурай, состоящий из четырех огромных регионов, где биомы и погода — это не просто красивые декорации, а ваш главный враг.

Разработчики наконец-то прикрутили полноценный календарь и смену сезонов, и это не косметическая фишка. Пришла зима? Реки замерзли. А значит, там, где летом вы искали лодку или мост, теперь можно просто пройти по льду. Жители городов тоже перестали быть прибитыми к полу манекенами — теперь они живут по расписанию и имитируют бурную деятельность.

Реиграбельность обещают бешеную. На старте дадут выбрать один из трех сценариев и целых 11 жизненных путей. Ваша предыстория напрямую определяет, где и с чем в карманах вы начнете игру. Плюс никуда не делись фракции (их три) — выбираете одну, и сюжетная ветка уходит в свое русло.

Отдельный интерес вызывают Иммакулаты. Помните тех жутких ребят из оригинала? За 50 лет их усмирили с помощью рун. Теперь эти бессмертные существа, которым не нужна еда и сон, пытаются как-то ужиться с обычными людьми. Размножаться они не могут, а местные жители всё еще косо на них смотрят из-за былых «заслуг». В общем, драма обеспечена.

Хардкор как стиль жизни

Элементы выживания здесь — это база. Голод, жажда, температура, болячки, выносливость и мана требуют постоянного контроля. Разбить лагерь, сварить похлебку и разобраться с забитым инвентарем — такая же важная часть геймплея, как и махание мечом.

Главный прикол оригинала перекочевал и сюда: в игре до сих пор нет GPS. Карта есть, но волшебной стрелочки «вы находитесь здесь» на ней не ждите. Ориентироваться придется по старинке: увидел странную скалу, сверился с картой, посмотрел на мох на деревьях и пошел, надеясь, что не в логово к людоедам.

А еще ваш огромный походный рюкзак всё так же режет мобильность. Перед серьезным махачом его нужно буквально скидывать на землю, иначе уворачиваться от ударов вы будете со скоростью беременной черепахи. Из хороших новостей: для тех, кто страдает синдромом Плюшкина, добавили вьючных животных.

Боевка: больше динамики, меньше «дерева»

Боевую систему знатно перелопатили. Она стала плавнее и отзывчивее — переходы от уклонений к атаке или блоку больше не ощущаются так, будто персонаж прогружает анимацию.

Главная фича боевки Outward 2 — парное оружие. В руки можно взять вообще любую комбинацию. Хотите бегать с факелом и чакрамом? Пожалуйста. Двуручники тоже прокачали, добавив им новые мувсеты.

С магией всё по-прежнему сурово и атмосферно. Это вам не «Скайрим», где фаерболы кастуются спамом одной кнопки. Магия в Outward — это ритуал. Нужны сигилы, правильные камни и четкая последовательность действий. Хочешь выдать мощный спелл? Сначала начерти всё на земле и подготовь площадку, а уже потом воюй.

Прокачка тоже преобразилась. В игре 8 деревьев навыков, но углубиться дадут только в три специализации. Скиллы всё так же покупаем у наставников за серебро, но добавилась система «практики». Характеристики растут от ваших действий: часто машете топором — качается сила; постоянно кувыркаетесь — растет ловкость.

Экран Game Over отменяется

Самое сладкое в Outward — это система поражений. Кнопки «загрузить быстрое сохранение» тут нет (игра сохраняется автоматом), но и после проигранного боя вы не умираете. Вместо этого игра генерирует уникальное последствие. И нет, это не халява.

Выглядит это примерно так. Вы огребаете от бандита. Теряете сознание. Приходите в себя глубокой ночью в лесу. Рюкзака нет. Кое-как наощупь находите свои шмотки в кустах, но тут вылезает местная фауна и с двух ударов снова отправляет вас в нокаут, потому что стамина на нуле. На этот раз везет: вас находит случайный путник и оттаскивает в город.

Вы живы, но есть нюанс. Каждое такое избиение оставляет долгосрочные травмы. Например, вывих запястья. Пластырем это не заклеить — нужна долгая реабилитация. Из-за травмы вы временно не можете держать щит или двуручник, а в поход идти надо. Приходится импровизировать: достаете из сундука старый кремневый пистолет, берете его в здоровую руку и идете мстить. Делаете выстрел, долго и потно перезаряжаетесь, добиваете врага и понимаете, что геймплей сгенерировал вам шикарную историю.

Ну а для тех, кому и этого мало, завезли опциональный хардкорный режим: при каждом падении в бою есть честный 20%-й шанс, что персонаж откинет концы окончательно и сейв просто удалится.

Outward 2 остается игрой, которая не прощает спешки. Она заставляет думать до того, как вы обнажите оружие. Снять рюкзак, выпить баффы, расставить ловушки, оценить шансы. Если лететь напролом, вы будете просыпаться лицом в грязи каждые полчаса.

Так что, пока мой персонаж будет лечить вывихнутую ногу, я, пожалуй, просто похожу хвостиком за городскими стражниками и втихаря пособираю лут с монстров, которых они убивают. Никакого геройства — я тут просто травник!

Этим роликом можно приманивать сисадминов ;)

Сам эмулятор выложен на Github, но работает только под BSD-системами.