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昔はおもにプログラミングやガジェット系、今は？

Windows 10でMSVCでnghttp2のサンプルを動かす

おはようございます。2年連続で正月は多摩川の河川敷で子供たちと凧揚げをしたkjunichiです。

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概要

nghttp2はMSVCでもライブラリ単体はビルド可能とgithubのリポジトリのREADMEにも書かれている通り、 cmakeで特に依存ライブラリは必要ともせず、容易にビルドできる。

しかし、いざ、nghttp2ライブラリを使おうとしたら、数日ハマった。

書いた人の背景

自分はWindows初心者だが、cygwin使えばこの手のものは動くのは分かっている。

2016年のMacBook　ProがNVIDIAじゃないからCUDA使えないし、mrubyでクロスビルドでWinなバイナリを作った 経験も溜まってきたし、安定の開発者の天国のLinux環境では当たり前すぎるから、 最近Windows環境への定住を本気で考えている。

要約すると金が無いから新しいMacBook Pro買えないだけ。

nghttp2ライブラリを動かす為に必要な物

ホントにスキルがあれば、ライブラリ本体を使うだけでも動かせると思う。

が、一般人は、TLS周りにOpenSSL使ったり、非同期ライブラリ？としてlibeventを使ったりして、 これらを組み合わせてnghttp2ライブラリをつかってHTTP2が喋れるサーバーを組むことになる模様。

  • OpenSSL
  • libevent

OpenSSL、libeventともにWindowsで動くバージョンが複数あり、少しハマった。

OpenSSLのバージョン

1.1系で作業をはじめて、途中動かなかったから、OpenSSLのバージョンも疑ったが、1.0系でなくとも問題なさそうだった。

libeventのバージョン

これが問題だった。安定版と言われている2.0.x系はWindowsプラットフォーム、少なくともMSVC環境では、openssl周りの面倒を見てくれない。 ここはおとなしくgithubからcloneして最新版（2.1.x系）を使った。

OpenSSLのビルド

chocolateyでActivePerl、nasmを入れてから、公式のドキュメントに従い、インストール

libeventのビルド

git cloenしてcmakeでビルド、上でいれたOpenSSLを自動的に検出してくれたハズ。 VS　2015でビルドしてインストール

nghttp2のビルド

cmakeでビルドできるが、公式の指定だと、32ビットでビルドされてしまったので、 開発者向けプロンプトを開いて以下を実行した。

set PATH=%PATH%;
cmake -G "Visual Studio 14 2015 Win64" .
cmake --build .

管理者権限で開発者プロンプトを開いて

set PATH=%PATH%;
cmake --build . --target install

これで、nghttp2のexample/libevent-server.cをビルドする準備が整った。

libevent-server.cを動かす

各種修正

ソケット周りをWinsock2使う修正

 #ifdef HAVE_NETINET_IN_H
 #include <netinet/in.h>
 #endif /* HAVE_NETINET_IN_H */
+#if defined(_MSC_VER)
+#include <winsock2.h>
+#include <ws2tcpip.h>
+#else
 #include <netinet/tcp.h>
+#endif

 int main(int argc, char **argv) {
+  #if defined(_MSC_VER)
+  WSADATA wsa_data;
+   WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsa_data);
+  #else
   struct sigaction act;
+  #endif
 
   if (argc < 4) {

SSIZE_T問題の対応とエラー出力周辺の対応とU対応とO_RDONLY対応

 #include <event2/listener.h>
 
+#if defined(_MSC_VER)
+void
+_verrx(int eval, const char *fmt, va_list ap)
+{
+   (void)fprintf(stderr, "%s: ", "server");
+   if (fmt != NULL)
+       (void)vfprintf(stderr, fmt, ap);
+   (void)fprintf(stderr, "\n");
+   exit(eval);
+}
+
+void
+errx(int eval, const char *fmt, ...)
+{
+   va_list ap;
+
+   va_start(ap, fmt);
+   _verrx(eval, fmt, ap);
+   va_end(ap);
+}
+
+void
+warnx(const char *fmt, ...)
+{
+   va_list ap;
+
+   va_start(ap, fmt);
+   _verrx(0, fmt, ap);
+   va_end(ap);
+}
+
+#include <BaseTsd.h>
+typedef SSIZE_T ssize_t;
+typedef SIZE_T size_t;
+#include <io.h>
+#include <fcntl.h>
+#define O_RDONLY _O_RDONLY 
+#define _U_
+#endif
+
 #include <nghttp2/nghttp2.h>

pipe対応

Windowsにもpipeに似た_pipeがあり、とりあえずこれで今回は回避できた模様。

   nghttp2_nv hdrs[] = {MAKE_NV(":status", "404")};
 
-  rv = pipe(pipefd);
+  rv = _pipe(pipefd, strlen(ERROR_HTML), _O_BINARY);
   if (rv != 0) {

libevent 2.1.x対応

これが今回のキモ。 openssl統合されたlibeventをWindowsで使うには2.0系ではなく、2.1系のlibeventを使うのだが、 nghttp2のサンプルのlibevent-server.ｃはlibeventの2.0向けに書かれており、 以下の修正を行わないとサーバーが反応しない （たったの1行追加だけど）

   bufferevent_setcb(session_data->bev, readcb, writecb, eventcb, session_data);
+  bufferevent_enable(session_data->bev, EV_READ);
 }

ビルド

INCLUDE,LIBの設定

gcc,clangのような-I,-Lのオプションを知らないので、cl.exeでは以下のように環境変数で指定した。

set INCLUDE=%INCLUDE%;C:\Program Files\OpenSSL\include;C:\Program Files\libevent\include;C:\Program Files\nghttp2\includes
set LIB=%LIB%;C:\Program Files\nghttp2\lib;C:\Program Files\libevent\lib;C:\Program Files\OpenSSL\lib

ビルド

cl libevent-server.c nghttp2.lib event.lib msvcrt.lib ws2_32.lib libssl.lib libcrypto.lib Advapi32.lib /link /nodefaultlib:libcmt /nodefaultlib:msvcrtd

実行

set PATH=%PATH%;C:\Program Files\nghttp2\lib
libevent-server 8080 key.pem cert.pem

IPv6が有効な環境だと、IPv6でのアクセスのみ受け付けるようだった。getaddrinfoの第一引数のNULLを"0.0.0.0"に変えたら、 IPv4で通信ができた。

まとめ

OpenCVのビルドやh2oのビルドで使うことになったcmakeがlibeventやnghttp2でも使われていることを知った。 いまだに64ビットがデフォルトではなく、明示的にビルド時に指定する場面があることが驚きだった。 libeventやOpenSSLのバージョンに少し詳しくなれた。

もしかするとzlibを入れておく必要があるかも。

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こんばんは、2016年は残念ながらパーソナルアドベントカレンダーは失敗に終わりました。@kjunichiです。

これまでのPC

OSv動かせなかったおもいで

2007年から9年後の2016年

ここ数年、何度かAkiba PCをいつもより熱心に読んでイマドキにチップセット等をキャッチアップしようとはしていましたが、2016年の12月まであたらしいPCを組めずにいた。

今回の構成

LGA2011-v3 なので、チップセットはX99一択っぽい。

MB

ASRock Intel X99搭載 ATXマザーボード X99 Taichi

CPU

当初は、Xeonが３万円程度のラインナップがあることを知らず、型落ちで激安と思い込み、 Intel CPU Xeon E5-2603V3 1.60GHz 15Mキャッシュ LGA2011-3 BX80644E52603V3 を頼んでしまう。

しかし、amazonの返品は手軽にできることを知っているので、返品手続きを進めて、2016年に発売された、 E5-2603v4にしようとするも、プライム対象でなく、配送に日にちかかりそうなので、 amazonで翌日に届く、

Intel Broadwell-EP XeonE5-2609v4 1.70GHz 8コア/8スレッド LGA2011-3 BX80660E52609V4

を買ってしまいました。

メモリ

X99では基本４枚刺しを知らずに

VGA

GTX1080欲しいが、電気代もきになるし、何よりお金がないw

玄人志向 ビデオカードGEFORCE GTX 1060搭載 GF-GTX1060-3GB/OC/DF

その他

FDDやATAPIがない！

FDDはともかく、ATAPIがないのが痛かった。SATAのDVDドライブを注文中。

買わずにすんだ電源

ベースは９年前のものだが、今の家に引っ越して早々、電源が火を吹いて逝ってしまい

玄人志向 ATX電源 オール105℃コンデンサ 最大出力500W KRPW-V500W

に替えていたのが幸いしてなのか、ATXのコネクタ以外に12Vのコネクタもついており、 X99を動かすことができた。

なんでこんなのにしたの

  • 並列・並行プログラミングを体で覚えるため
  • OpenCLがはやらず、CUDAを扱いたくなった
  • 機械学習をGPUでやりたい
  • M.2でRAIDを将来的にやれる可能性を残したくて、PCI40レーン使用可能なCPUにしたかった

Why めにいこあ

プログラムしてると並列・並行処理をよく目にするし、2012年のMacBook Proですら4コア8スレッドなので、さぞ世間のPCはコアをたくさん詰んでるのかとおもいきや、 メインストリームと言われているLGA1151は多くて4コアじゃないか！だまされた！意外と多コア化の進行は遅いようだ。

LGA2011-v3は究極のエンスー向けとか言われてたので、当初候補から外れてたが、こっちじゃなきゃダメじゃん。チョット趣味でいまどきの言語で並列・並行処理を勉強するには６コアくらい欲しいよね。 ちょっと古ければ、手ごろな価格のCPUがあるだろ？とおもい、ありました。 Xeonです！（ファミコンカセットのPentium IIのころXeonはいつかは自作したいとおもってましたが、イクメンしながらXeonですよ！）

おわりに

当初はよくてメインストリームでと考えていたもの、全然コア数が少ないので、世間一般ではハイエンドと言われるチップセットを選択せざるをえなく、 つらかったが、子供たちの魔の手から守りｗ、大事に使って、ゆくゆくはビデオカードの2枚ざし等夢が広がる。

core 7iは高いから避けたのだが、結局8コアのXeonを4万ちょっと出して買っており、ちょっと反省。。。

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