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[インデックス 19458] ファイルの概要

このコミットは、Go言語の次期リリースで導入される予定のAPI変更を記録するapi/next.txtファイルを更新するものです。api/next.txtは、Goの標準ライブラリにおける公開APIの追加、削除、変更を追跡し、開発者が将来のAPI調整に備えられるようにするための重要なドキュメントです。

コミット

このコミットは、debug/plan9objパッケージのAPI定義をapi/next.txtに反映させるものです。具体的には、Plan 9実行ファイルのマジックナンバーを表す新しい定数が追加され、以前存在した一部の型（FormatError, Prog, ExecTable, ProgHeader）やメソッドが削除され、FileHeader構造体の定義が変更されています。これは、debug/plan9objパッケージのAPIが整理され、より洗練されたことを示しています。

GitHub上でのコミットページへのリンク

https://github.com/golang/go/commit/9665ce19af0451fba4c9da31e625f9f337faf8c3

元コミット内容

commit 9665ce19af0451fba4c9da31e625f9f337faf8c3
Author: Brad Fitzpatrick <bradfitz@golang.org>
Date:   Tue May 27 22:10:57 2014 -0700

    api: update next.txt
    
    LGTM=rsc
    R=golang-codereviews, rsc
    CC=adg, golang-codereviews
    https://golang.org/cl/99530044

変更の背景

Go言語は、そのAPIの安定性と後方互換性を非常に重視しています。新しい機能や改善が導入される際にも、既存のコードが壊れないように細心の注意が払われます。この厳格なAPI管理プロセスの一環として、Goの標準ライブラリに対するすべての公開APIの変更は、api/next.txtというファイルに記録されます。このファイルは、次期Goリリースで導入される予定のAPIの変更点を事前にコミュニティに公開し、レビューとフィードバックを可能にする役割を担っています。

このコミットが行われた2014年当時、Go 1.3のリリースに向けて開発が進められていました。debug/plan9objパッケージは、Go 1.3で標準ライブラリに導入された新しいパッケージです。新しいパッケージが導入される初期段階では、そのAPI設計がまだ流動的であり、開発の過程でより良い設計や実装が見つかることがあります。

このコミットは、debug/plan9objパッケージの初期開発段階におけるAPIの洗練と整理の結果をapi/next.txtに反映したものです。具体的には、Plan 9実行ファイルの解析に必要なマジックナンバーを定数として公開し、同時に、以前の設計で存在した一部の冗長な型やメソッドを削除し、主要な構造体（FileHeader）に情報を集約することで、APIのシンプルさと使いやすさを向上させる変更が行われました。これにより、debug/plan9objパッケージのAPIがより安定し、将来の利用に耐えうるものとなるよう整備されました。

前提知識の解説

GoのAPIレビュープロセスとapi/next.txt

Go言語のAPIは、その安定性と長期的な互換性を保証するために、非常に厳格なレビュープロセスを経て導入されます。新しいAPIの追加、既存APIの変更、または削除は、Goチームのメンバーやコミュニティからの広範な議論とレビューの対象となります。

api/next.txtファイルは、このAPIレビュープロセスの中核をなす要素の一つです。このファイルには、次期メジャーリリースでGoの標準ライブラリに導入される予定のすべての公開APIの変更点（新しい関数、型、メソッド、定数、あるいは削除されるもの）がリストアップされます。開発者はこのファイルを監視することで、Goの将来のバージョンでどのようなAPIの変更が予定されているかを事前に把握し、自身のコードベースへの影響を評価し、必要に応じて準備を進めることができます。

この仕組みにより、Goは後方互換性を維持しつつ、進化を続けることが可能になっています。

Plan 9 a.out実行ファイルフォーマット

Plan 9は、ベル研究所で開発された分散オペレーティングシステムです。その特徴の一つに、シンプルで一貫性のあるファイルシステムベースのインターフェースがあります。Plan 9の実行ファイルは、a.out（assembler outputの略）と呼ばれる特定のフォーマットを使用します。これは、Unix系のシステムで歴史的に使われてきたフォーマットに似ていますが、Plan 9独自の構造を持っています。

Go言語は、クロスコンパイルを強力にサポートしており、異なるオペレーティングシステムやCPUアーキテクチャ向けのバイナリを生成できます。このため、Goのツールチェインやデバッグツールが、Plan 9を含む様々なターゲットの実行ファイルフォーマットを理解し、解析できることが重要になります。

debug/plan9objパッケージ

debug/plan9objパッケージは、Goの標準ライブラリの一部であり、Plan 9 a.out形式の実行ファイルを解析するための機能を提供します。このパッケージは、主にデバッガ、プロファイラ、またはその他のバイナリ解析ツールが、Plan 9形式の実行ファイルの内部構造（例えば、テキストセクション、データセクション、シンボルテーブルなど）を読み取り、操作するために使用されます。

このパッケージは、Go 1.3で導入され、Goがサポートするプラットフォームの多様性を広げる一助となりました。

マジックナンバー

マジックナンバーとは、ファイルの種類やフォーマット、特に実行ファイルのアーキテクチャを識別するために、ファイルの先頭に配置される特定のバイト列のことです。オペレーティングシステムやローダーは、このマジックナンバーを読み取ることで、そのファイルがどのような種類の実行可能ファイルであり、どのCPUアーキテクチャ向けにコンパイルされたものかを判断します。

例えば、x86アーキテクチャ向けの実行ファイルには特定のマジックナンバーが、ARMアーキテクチャ向けには別のマジックナンバーが割り当てられています。これにより、システムは適切な方法でファイルをロードし、実行することができます。

技術的詳細

このコミットにおけるapi/next.txtの変更は、debug/plan9objパッケージのAPIが、より明確で使いやすい形に再構築されたことを示しています。

追加された定数

コミットでは、以下の定数がdebug/plan9objパッケージに追加されています。

  • pkg debug/plan9obj, const Magic386 = 491
  • pkg debug/plan9obj, const Magic386 ideal-int
  • pkg debug/plan9obj, const Magic64 = 32768
  • pkg debug/plan9obj, const Magic64 ideal-int
  • pkg debug/plan9obj, const MagicAMD64 = 35479
  • pkg debug/plan9obj, const MagicAMD64 ideal-int
  • pkg debug/plan9obj, const MagicARM = 1607
  • pkg debug/plan9obj, const MagicARM ideal-int

これらの定数は、Plan 9 a.out実行ファイルが使用するマジックナンバーを表しています。Magic386はIntel 386アーキテクチャ、Magic64は64ビットアーキテクチャ（一般的な64ビットPlan 9バイナリ）、MagicAMD64はAMD64アーキテクチャ、MagicARMはARMアーキテクチャに対応するものです。これらの定数が公開APIとして追加されたことで、debug/plan9objパッケージの利用者は、プログラム内でこれらのマジックナンバーを直接参照し、特定のアーキテクチャのPlan 9バイナリを識別したり、処理を分岐させたりすることが容易になります。ideal-intは、Goの型システムにおける「型なし整数定数」を示しており、様々な数値型に代入できる柔軟性を持っています。

削除された型とメソッド

以下の型とメソッドがapi/next.txtから削除されています。

  • pkg debug/plan9obj, method (*FormatError) Error() string
  • pkg debug/plan9obj, method (*Prog) Open() io.ReadSeeker
  • pkg debug/plan9obj, method (Prog) ReadAt([]uint8, int64) (int, error)
  • pkg debug/plan9obj, type ExecTable struct
  • pkg debug/plan9obj, type Prog struct
  • pkg debug/plan9obj, type Prog struct, embedded ProgHeader
  • pkg debug/plan9obj, type Prog struct, embedded io.ReaderAt
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Bss uint32
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Data uint32
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Entry uint64
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Magic uint32
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Pcsz uint32
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Spsz uint32
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Syms uint32
  • pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Text uint32
  • pkg debug/plan9obj, type FormatError struct

これらの削除は、debug/plan9objパッケージの内部構造が大幅に再設計され、APIが簡素化されたことを強く示唆しています。特に、ProgやProgHeaderといった型が削除されていることから、Plan 9実行ファイルの「プログラムヘッダ」や「プログラム」といった概念が、より汎用的なFileHeader構造体や他の既存の型に統合されたか、あるいはその役割がより効率的な方法で処理されるようになったと考えられます。これにより、APIの複雑性が軽減され、利用者がPlan 9バイナリを解析する際の学習コストが低減されたと推測されます。FormatErrorの削除は、エラーハンドリングのメカニズムが変更されたか、より一般的なエラー型が使用されるようになったことを意味するかもしれません。

FileHeader構造体の変更

FileHeader構造体には、以下のフィールドが追加されています。

  • pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Bss uint32
  • pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Entry uint64
  • pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Magic uint32
  • pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, PtrSize int

これらのフィールドは、以前はProgHeaderなどの別の構造体に存在していた情報である可能性が高いです。Bss（BSSセクションのサイズ）、Entry（エントリポイントのアドレス）、Magic（マジックナンバー）、PtrSize（ポインタのサイズ）といった実行ファイルの基本的なヘッダ情報がFileHeaderに集約されたことで、Plan 9 a.outファイルの主要なメタデータへのアクセスが一元化され、より直感的で使いやすいAPI設計になったと言えます。これは、パッケージの利用者がPlan 9バイナリの解析を行う際に、必要な情報に効率的にアクセスできるようになることを意味します。

コアとなるコードの変更箇所

--- a/api/next.txt
+++ b/api/next.txt
@@ -269,39 +269,30 @@ pkg debug/pe, type OptionalHeader64 struct, SizeOfStackReserve uint64
 pkg debug/pe, type OptionalHeader64 struct, SizeOfUninitializedData uint32
 pkg debug/pe, type OptionalHeader64 struct, Subsystem uint16
 pkg debug/pe, type OptionalHeader64 struct, Win32VersionValue uint32
+pkg debug/plan9obj, const Magic386 = 491
+pkg debug/plan9obj, const Magic386 ideal-int
+pkg debug/plan9obj, const Magic64 = 32768
+pkg debug/plan9obj, const Magic64 ideal-int
+pkg debug/plan9obj, const MagicAMD64 = 35479
+pkg debug/plan9obj, const MagicAMD64 ideal-int
+pkg debug/plan9obj, const MagicARM = 1607
+pkg debug/plan9obj, const MagicARM ideal-int
 pkg debug/plan9obj, func NewFile(io.ReaderAt) (*File, error)
 pkg debug/plan9obj, func Open(string) (*File, error)
 pkg debug/plan9obj, method (*File) Close() error
 pkg debug/plan9obj, method (*File) Section(string) *Section
 pkg debug/plan9obj, method (*File) Symbols() ([]Sym, error)
-pkg debug/plan9obj, method (*FormatError) Error() string
-pkg debug/plan9obj, method (*Prog) Open() io.ReadSeeker
 pkg debug/plan9obj, method (*Section) Data() ([]uint8, error)
 pkg debug/plan9obj, method (*Section) Open() io.ReadSeeker
-pkg debug/plan9obj, method (Prog) ReadAt([]uint8, int64) (int, error)
 pkg debug/plan9obj, method (Section) ReadAt([]uint8, int64) (int, error)
-pkg debug/plan9obj, type ExecTable struct
-pkg debug/plan9obj, type ExecTable struct, Hsize uint32
-pkg debug/plan9obj, type ExecTable struct, Magic string
-pkg debug/plan9obj, type ExecTable struct, Ptrsz int
 pkg debug/plan9obj, type File struct
 pkg debug/plan9obj, type File struct, Sections []*Section
 pkg debug/plan9obj, type File struct, embedded FileHeader
 pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct
-pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Ptrsz int
-pkg debug/plan9obj, type FormatError struct
-pkg debug/plan9obj, type Prog struct
-pkg debug/plan9obj, type Prog struct, embedded ProgHeader
-pkg debug/plan9obj, type Prog struct, embedded io.ReaderAt
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Bss uint32
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Data uint32
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Entry uint64
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Magic uint32
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Pcsz uint32
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Spsz uint32
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Syms uint32
-pkg debug/plan9obj, type ProgHeader struct, Text uint32
+pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Bss uint32
+pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Entry uint64
+pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Magic uint32
+pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, PtrSize int
 pkg debug/plan9obj, type Section struct
 pkg debug/plan9obj, type Section struct, embedded SectionHeader
 pkg debug/plan9obj, type Section struct, embedded io.ReaderAt

コアとなるコードの解説

上記の差分は、debug/plan9objパッケージの公開APIがどのように変更されたかを明確に示しています。

  • 追加行（+で始まる行）:

    • pkg debug/plan9obj, const Magic386 = 491 など、新しいマジックナンバー定数が追加されています。これは、異なるCPUアーキテクチャのPlan 9実行ファイルを識別するための定数が、パッケージの公開APIとして利用可能になったことを意味します。これにより、開発者はこれらの定数を用いて、より堅牢なバイナリ解析ツールを構築できます。
    • pkg debug/plan9obj, type FileHeader struct, Bss uint32 など、FileHeader構造体に新しいフィールドが追加されています。これは、Plan 9実行ファイルのヘッダに関する重要な情報（BSSセクションのサイズ、エントリポイント、マジックナンバー、ポインタサイズ）が、この単一の構造体に集約されたことを示しています。これにより、実行ファイルの基本的なメタデータへのアクセスが簡素化され、APIの使いやすさが向上します。

  • 削除行（-で始まる行）:

    • pkg debug/plan9obj, method (*FormatError) Error() string や pkg debug/plan9obj, type Prog struct など、多くの型とメソッドが削除されています。これは、debug/plan9objパッケージの内部設計が変更され、これらの型やメソッドが不要になったか、あるいはその機能が他の既存のAPIに統合されたことを示しています。特に、ProgやProgHeaderといった実行ファイルのプログラムセクションに関連する型が削除され、その情報がFileHeaderに移動していることから、APIがよりシンプルで一貫性のあるものに再構築されたことがわかります。これにより、パッケージの利用者は、より少ない概念でPlan 9バイナリを扱うことができるようになります。

これらの変更は全体として、debug/plan9objパッケージのAPIが、より洗練され、使いやすく、そして将来の拡張性に対応できるような設計になったことを示しています。

関連リンク

参考にした情報源リンク