共有ライブラリを差し替える方法 - ザリガニが見ていた...。

Mavericksになって、AirMac ユーティリティ 5.6が起動しなくなってしまった...。AirMac ユーティリティ 6.3はちゃんと起動するのだけど、5.6でないと、できない設定がある。非常に困る...。

例えば、「時刻を自動的に設定」や「送信出力」「ログと統計情報」などの設定が、AirMac ユーティリティ 6.3には存在しないのだ。

なぜ起動しないのか？

TimeMachineのバックアップから、Mavericks環境にAirMac ユーティリティ5.6.1を復元してみる。
それをダブルクリックして起動してみると「このバージョンのAirMac ユーティリティ.appは、このバージョンのOSXでは使用できません。」と警告される。起動しない...。

どうして起動しないのだろう？この警告だけでは何の手掛かりもない。
パッケージの内容を表示して、Contents/MacOS/AirPort Utilityという実行ファイルをダブルクリックしてみた。
すると、もう少し丁寧な言い回しで似たような意味の警告が表示され、ターミナルが起動した。

ターミナルの出力内容を見ると、一抹の手掛かりが見つかる。

$ /Applications/Utilities/AirMac ユーティリティ5.6.1/AirPort\ Utility.app/Contents/MacOS/AirPort\ Utility ; exit;
dyld: Symbol not found: _wlScanAuthenticationModesArray
  Referenced from: /Applications/Utilities/AirMac ユーティリティ5.6.1/AirPort Utility.app/Contents/MacOS/AirPort Utility
  Expected in: /System/Library/PrivateFrameworks/Apple80211.framework/Versions/A/Apple80211
 in /Applications/Utilities/AirMac ユーティリティ5.6.1/AirPort Utility.app/Contents/MacOS/AirPort Utility
Trace/BPT trap: 5
logout

[プロセスが完了しました]

どうやら、Mavericksの/System/Library/PrivateFrameworks/Apple80211.framework/Versions/A/Apple80211というファイルに、何らかの問題があるようだ。
そこで、Mountain Lionから上記ファイルApple80211を復元して、差し替えてみた。
その後、もう一度AirMac ユーティリティ 5.6.1を実行してみると、見事に起動した！

Apple80211が何かと言えば、dynamically linked shared library（ダイナミックリンクライブラリ）なのである。

$ cd /System/Library/PrivateFrameworks/Apple80211.framework/Versions/A
$ file Apple80211
Apple80211: Mach-O universal binary with 2 architectures
Apple80211 (for architecture x86_64):	Mach-O 64-bit dynamically linked shared library x86_64
Apple80211 (for architecture i386):	Mach-O dynamically linked shared library i386

ライブラリとは、複数のアプリから利用されるサブルーチン（関数）の集合である。
ダイナミックリンクとは、アプリ実行時に必要なライブラリと接続する機能のこと。
そのダイナミックリンクライブラリがどのように動作するのかについては、以下の記事がとっても詳しい。
- ASCII.jp：アプリがWindowsの機能を使うには？ APIとDLLの仕組み (1/3)｜基礎から覚える最新OSのアーキテクチャー（素晴らしい解説に感謝です！）

つまり、

AirMac ユーティリティ5.6.1をダブルクリックすると、/System/Library/PrivateFrameworks/Apple80211.framework/Versions/A/Apple80211が物理メモリ空間にロードされる。
物理メモリにロードされたApple80211を、AirMac ユーティリティ5.6.1の仮想メモリ空間に割り当て、Apple80211を呼び出す時のアドレスを保持しておく。
AirMac ユーティリティ5.6.1の処理が進んで、Apple80211が呼び出される。
- この時、Mavericks版のApple80211は「_wlScanAuthenticationModesArray」という機能（シンボル）が存在しないため、実行できないようだ。
- 一方、Mountain Lion版のApple80211には、それがちゃんと含まれている。だから実行できる。

AirMac ユーティリティ5.6.1の実行には、「_wlScanAuthenticationModesArray」が必須なのだ。

もっと賢くダイナミックリンクライブラリを差し替える方法

上記では、Mountain Lion版の/System/Library/PrivateFrameworks/Apple80211.framework/Versions/A/Apple80211に置き換えてしまったが、これは一番乱暴な方法である。

あまり良くない...。いや、とっても良くない！

/System/以下はOSXを構成するシステムファイルなのに、安易に書き換えるとOSに不具合を招く可能性がある。
- 今回、たまたまAirMac ユーティリティ5.6.1や6.3.2のどちらも起動したが、
- 場合によっては、新しい6.3.2が起動しなくなったり、Apple80211を利用するその他のアプリが使えなくなる可能性もあった。
また、その後さらにOSのバージョンが上がってもMountain Lion版のApple80211を使っていると、いずれどこかで何らかの機能に悪影響が出ると予想される。
AirMac ユーティリティ5.6.1だけのために、システムファイイルをいつまでもMountain Lion版のApple80211に差し替えておきたくないのだ。
システムファイルをMountain Lion版のApple80211に書き換えたくはないけど、それを必要とするAirMac ユーティリティ5.6.1を起動したい。

この相反する欲求を、一体、どうすべきか？

実は、システムファイルを書き換えずにMountain Lion版のApple80211を利用して、AirMac ユーティリティ5.6.1を起動する、という欲張りな方法があるのだ。

論より証拠、とにかくやってみる。

まず、AirMac ユーティリティ5.6.1とMountain Lion版のApple80211を適当にどこかに置く。（ちなみに、同じディレクトリである必要はない）
- 例：~/Downloads/AirMac ユーティリティ5.6.1
- 例：~/Downloads/Apple80211
DYLD_INSERT_LIBRARIESに~/Downloads/Apple80211を設定して、AirMac ユーティリティ5.6.1（Contents/MacOS/AirPort Utility）を実行。

$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=~/Downloads/Apple80211 ~/Downloads/'AirPort Utility.app'/Contents/MacOS/'AirPort Utility'

すると、AirMac ユーティリティ5.6.1は見事に起動する！こんな感じ。

バージョンアップをお勧めされるけど、キャンセルを押して起動完了。

何が起こっているのか？

あまり馴染みがなかったのだけど、スペース区切りによって、いくつか変数定義して、続けてコマンドを指定することで、
指定したコマンドを実行する時だけ有効な、環境変数の設定と認識される。（envコマンドが省略された書式？）

$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=~/Downloads/Apple80211 ~/Downloads/'AirPort Utility.app'/Contents/MacOS/'AirPort Utility'

よって上記書式は、AirPort Utility.appの実行環境だけで有効な、export DYLD_INSERT_LIBRARIES=~/Downloads/Apple80211しているのと同義である。
printenvで環境変数を確認してみると、その挙動を体感できる。

# 「変数定義 コマンド」の書式では、DYLD_INSERT_LIBRARIESが設定されている。
$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=~/Downloads/Apple80211 printenv
DYLD_INSERT_LIBRARIES=/Users/zari/Downloads/Apple80211
TERM_PROGRAM=Apple_Terminal
SHELL=/bin/bash
...中略...

# コマンドが終了すると、DYLD_INSERT_LIBRARIESという環境変数は存在しない。
$ printenv
TERM_PROGRAM=Apple_Terminal
SHELL=/bin/bash
...中略...

環境変数DYLD_INSERT_LIBRARIESにライブラリへのパスが設定されると、OSX標準のライブラリより優先してロードされる。
この素晴らしい仕組みによって、いちいちOSXのシステムファイルを書き換えずに、アプリごとに独自の処理を追加できるのだ。

すごくワクワクする仕組みである！

AirMac ユーティリティ5.6.1を起動するAppleScript

毎回DYLD_INSERT_LIBRARIESを設定して、コマンドラインからAirMac ユーティリティ5.6.1を起動するのは非常に面倒である。
いつものお決まりのAppleScriptを使って、素早くAirMac ユーティリティ5.6.1を起動するスクリプトに仕上げることにした。

また、コマンドラインからAirMac ユーティリティ5.6.1を起動した時のいくつかの不便も解消してみた。
- 複数のAirMac ユーティリティ5.6.1が起動しないようにする処理（コマンドラインから起動すると複数のAirMac ユーティリティプロセスが起動してしまうので）
- AirMac ユーティリティ5.6.1をアクティブにする処理。（コマンドラインから起動するとアクティブにならないので）
- バージョンアップのお誘いをキャンセルする処理。（毎回バージョンアップをキャンセルするのが面倒なので）



 --すでにAirMac ユーティリティが起動している時は、アクティブにするだけ

 tell application "System Events"

   if processes's name contains "AirPort Utility" then

     tell process "AirPort Utility"

       set frontmost to true

       return

     end tell

   end if

 end tell

 

 --AirMac ユーティリティ 5.6.1対応のApple80211ライブラリを使って、起動する

 set dylib to quoted form of (path to resource "Apple80211")'s POSIX path

 set old_app to quoted form of (path to resource "AirPort Utility.app")'s POSIX path

 do shell script "DYLD_INSERT_LIBRARIES=" & dylib & space & old_app & "Contents/MacOS/'AirPort Utility' >& /dev/null &"

 

 --AirMac ユーティリティをアクティブにして、escキーを押す

 delay 1

 tell application "System Events"

   tell process "AirPort Utility"

     set frontmost to true

     --delay 2

     --key code 53 --esc

     repeat 10 times

       if exists (window 1's sheet 1) then

         key code 53 --esc

         return

       end if

       delay 0.5

     end repeat

   end tell

 end tell

上記AppleScriptをアプリケーション形式で保存して、Contents/Resources/以下に二つのファイルを追加して出来上がり。
- AirMac ユーティリティ5.6.1.app
- Mountain Lion版の/System/Library/PrivateFrameworks/Apple80211.framework/Versions/A/Apple80211

GUI スクリプティングを許可するため、以下の設定をオンにしておく必要がある。
システム環境設定 >> セキュリティとプライバシー >> プライバシー >> アクセシビリティ >> AirMac ユーティリティ5.6.1enabler.app（このアプレットの名前）

ダブルクリックでAirMac ユーティリティ5.6.1が起動するようになった！

参考ページ

とってもワクワクする情報に感謝です！

ミニマムなC言語のサンプルを作って、実際にやってみると面白い！（Mac OSで関数をフックする方法）

main.c

#include <stdio.h>

int main()
{
  char * s = "hello world!!";
  printf(s, "");
  return 0;
}

printf.c

#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>

int printf(const char * _format, ...)
{
  typedef int (*ftype)(const char *, ...);
  return ((ftype)dlsym(RTLD_NEXT, "printf"))("%s %s", "override printf", _format);
}

手順

$ gcc main.c
$ ./a.out
hello world!!

$ gcc -ldl -dynamiclib printf.c -o printf.dylib
$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=printf.dylib DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE=YES ./a.out
override printf hello world!!

printfがオーバーライドできた！

DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACEについて

DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACEについては、YESでも、NOでも、変数定義さえできていればOKらしい。

$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=printf.dylib DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE=NO ./a.out
override printf hello world!!

$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=printf.dylib DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE= ./a.out
override printf hello world!!

DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACEが変数定義されてないと、オーバーライドできない...。

$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=printf.dylib ./a.out
hello world!!

-flat_namespaceオプション付きでコンパイルした実行ファイルは、DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACEの変数定義なしでも、オーバーライドできる。

$ gcc -flat_namespace main.c
$ gcc -ldl -dynamiclib printf.c -o printf.dylib
$ DYLD_INSERT_LIBRARIES=printf.dylib ./a.out
override printf hello world!!

余談（ワイヤレスネットワーク拡張した時のネットワーク切断問題のその後）

ちなみにTime Capsule側の設定で、AirMac >> Time Capsule >> 時刻を自動的に設定＝オフにして、
AirMac Express側の設定で、AirMac >> ベースステーション >> 時刻を自動的に設定＝オンにすることで、
ワイヤレスネットワーク拡張した時の、ネットワークが不定期かつ頻繁に切断する問題が解消したような気がする。
- 以前との設定の違いは、「時刻を自動的に設定」ぐらいしかないので。
- しかし、いろいろ設定を弄っているうちに、いつの間にか切断しない状態になっていたので、その他の要因も考えられる。
とにかく、AirMac Expressを再起動しないと接続できなくなる症状は、この3ヶ月以上発生していない、というのは事実である。
- 以前は日々、ワイヤレスネットワークが切断して、不便な思いをしていたのに、
- 今は電子レンジを盛大に使っても、ちゃんと接続しているし、通信もできている。