Импортозамещение! Это очень популярное нынче слово затмило даже нанотехнологии! Оно несет как большие перспективы так и множество проблем. Не так давно это коснулось и меня. Мне была поставлена задача запустить наше программное обеспечение на операционной системе ОС МСВС. Очень интересное дело, учитывая, что Линукс я видел последний раз лет 8 назад, а наше ПО написано под .Net.

Знакомство с ОС МСВС

Итак, википедия говорит, что ОС МСВС — это Мобильная Система Вооруженных Сил. А именно, защищенная операционная система общего назначения. Разработала ее организация ВНИИНС. Система создана на базе Linux в соответствии с требованиями Министерства Обороны РФ.

Существует две ветки системы:

• МСВС 3.0 — 32х разрядная версия с ядром 2.4;
• МСВС 5.0 — 64-х разрядная версия с ядром 2.6.

В каждой ветке существует несколько версий, называемых «изменениями». Наиболее свежими сертифицированными версиями являются:

• ОС МСВС 3.0 ФЛИР.80001-12 изм. №6;
• ОС МСВС 5.0 ЦАВМ.11004-01 изм. №7.

В постановке задачи не была указана конкретная версия системы, поэтому, посоветовавшись с техподдержкой ВНИИНС, была выбрана наиболее актуальная на сегодняшний день ОС МСВС 5.0 ЦАВМ.11004-01 изм. №7.

Примерно месяц ушел на покупку официальной версии и еще несколько дней на подбор “железа” и установку системы. Однозначно можно сказать что ОС МСВС 5.0 не ставится на процессоры х86 и ноутбуки с 2-мя видеокартами.

Так выглядит графическая оболочка МС ОСВС:



Производитель указывает следующие параметры системы:

• Дата сборки по команде «uname -a»: 01 февраля 2013;
• Ядро: 2.6.32;
• QT: 3.3.8b, 4.8.5;
• gcc: 4.1.2, 4.4.7;
• glibc: 2.5;
• KDE: 3.5.

Немного познакомившись с системой, я получил следующую информацию:

• ОС МСВС 5.0 создана на основе Red Hat Enterprice Linux или его производных;
• Судя по версии ядра и дате сборки это RHEL 6.3;
• Библиотеки glibc очень старые: от сентября 2006 года;
• Для разработки рекомендуется использовать QT тоже не самой первой свежести.

Можно предположить, что такое состояние дел вызвано трудностями с сертификацией составных частей системы.

Что ж, задача стала конкретнее. Теперь нужно выбрать решение. Их всего два:

• переписывать все под QT либо под glibc;
• попробовать запустить то, что есть, с помощью Mono.

С целью экономии сил, времени и нервов был выбран второй вариант. Потенциальными проблемами этого варианта являются как невозможность нормально все запустить в принципе, так и последующая сертификация ПО совместно с Mono. Однако все равно это быстрее и проще, чем все переписывать.

Установка Mono

А что же такое Mono? Википедия подсказывает, что это

проект по созданию полноценного воплощения системы .NET Framework на базе свободного программного обеспечения.

А так же, что

Реализации Mono существуют для следующих операционных систем: Windows, Linux, BSD (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD), Solaris, Mac OS X, Apple iOS, Wii. Поддерживаются платформы: s390, SPARC, PowerPC, x86/x86-64, IA64, ARM, Alpha, MIPS, HPPA.

Идем на сайт проекта и видим там, что для установки нужно выполнить всего лишь 3 команды:

1. rpm --import "http://keyserver.ubuntu.com/pks/lookup?op=get&search=0x3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF"
2. yum-config-manager --add-repo http://download.mono-project.com/repo/centos/
3. yum install mono-complete

Первая команда добавляет ключ подписи для доступа в репозиторий, вторая настраивает репозиторй, третья инсталлирует Mono.

Программное обеспечение устанавливается в ОС МСВС (как в наследнике RHEL) в виде RPM пакетов. Для удобства этого процесса часто используется менеджер пакетов YUM. В состав ОС МСВС входит графическая оболочка менеджера пакетов, но я пользовался консольной версией. Пакеты находятся в репозиториях, которые могут находиться как на локальной машине, так и где-то в сети. Добавив ссылки на репозитории в менеджер пакетов YUM, можно довольно удобно обновлять систему. Как правило, в RHEL и его наследниках репозитории уже добавлены и настроены, однако в ОС МСВС имеется только один репозиторий, расположенный на установочном компакт-диске.

Проблемы начались уже на второй команде. Оказалось, что yum-config-manager отсутствует в системе:


Значит, репозиторий нужно добавить вручную. Они находятся в каталоге /etc/yum.repos.d. Там нужно создать файл <reponame>.repo. Например, mono.repo. В этот файл нужно добавить следующее:

[mono_repository]
name=mono repository
baseurl=http://download.mono-project.com/repo/centos/
enabled=1
gpgcheck=0

После сохранения файла проверяю, что репозиторий добавлен, выполнив команду yum repolist. При этом диск с дистрибутивом должен быть вставлен и смонтирован. Либо должен быть отключен репозиторий на диске: enabled = 0 в файле server.repo.

Однако и теперь ничего не получилось:


Ошибка [Errno -3] Error performing checksum говорит о том, что YUM не может посчитать контрольную сумму. Как выяснилось, репозиторий использует хэш-функцию sha256, которую и не может посчитать YUM. Опытные люди пишут, что в данном случае нужно поставить библиотеку python-hashlib. Так как репозитории не настроены, я вручную установил вот эту версию.

После этого репозитории заработали, как нужно:


Но выполнить инсталляцию Mono все равно не получается.:


При установке проверяются зависимости пакетов. Оказалось, что инсталляция Mono из данного репозитория требует, чтобы в системе были версии библиотек не ниже:

• GLIBC_2.16
• PNG15_0
• LIBTIFF_4.0
• LIBJPEG_6.2

Можно было бы попробовать обновить все эти библиотеки, однако это может привести к проблемам в работе другого ПО, использующего их.

StackOverFlow подсказал мне другое решение: нужно попробовать поставить более раннюю версию Mono. Оказывается, существует архив версий. Опытным путем удалось определить, что самой свежей версией Mono, которая нормально ставится на ОС МСВС 5.0 ЦАВМ.11004-01 изм. №7 является версия 2.10.2. Репозиторий находится тут.

В итоге, чтобы все установить, нужно сделать следующее:

1. Создать (или поправить) файл <reponame>.repo репозитория в /etc/yum.repos.d Например mono.repo.
Этот файл должен содержать следующее:
[Mono]
name=Mono Stack (RHEL_5)
type=rpm-md
baseurl=http://origin-download.mono-project.com/archive/2.10.2/download/RHEL_5/
gpgcheck=1
gpgkey=http://origin-download.mono-project.com/archive/2.10.2/download/RHEL_5/repodata/repomd.xml.key
enabled=1

2. Выполнить команду yum install monotools-addon-server для установки основных библиотек.
3. Выполнить команду yum install mono-addon-winforms-2.10.2-5.1.x86_64 для установки библиотек winforms.
4. Выполнить команду yum install mono-addon-libgdiplus0.x86_64 0:2.10-6.2 для установки реализации GDI+.

Можно установить и другие библиотеки. Описание состава дистрибутива можно посмотреть тут. Mono устанавливается в /opt/novell/mono. Версия Mono 2.10.2 содержит следующие версии .Net: 2.0, 3.5 и 4.0.

Проверить правильность установки можно следующим образом:

1. настроить окружение командой source /opt/novell/mono/bin/mono-addon-environment.sh
2. узнать версию командой mono --version

В результате должно получиться так:


Кроме того, можно проверить работоспособность, запустив пару программ.

Проблемы портирования

Чтобы работать в привычной среде, я установил ту же версию Mono для Windows.

Для отладки удобно пользоваться выводом в консоль. Чтобы он отображался, нужно запускать приложение с параметром --debug. Например, mono --debug helloworld.exe.

Чтобы изолировать код, предназначенный только для Mono, я создал в VisualStudio две новые конфигурации MonoRelease<.code> и <code>MonoDebug.


В каждой из них я добавил опцию компилятора /define MONO


Теперь можно использовать такую вот конструкцию:

#if MONO 
#else
#endif

С первого раза, конечно же, ничего не заработало. В первую очередь — получение имени процессов:

var count = 0;
foreach (var clsProcess in Process.GetProcesses())
{
    if(clsProcess.ProcessName.Contains(Process.GetCurrentProcess().ProcessName)) count++;
}

Этот код возвращает количество таких же запущенных в системе процессов. Проблема решилась, путем игнорирования исключений от не нужных нам процессов.

var count = 0;
foreach (var clsProcess in Process.GetProcesses())
{
#if MONO 
    try
    {
#endif
        if(clsProcess.ProcessName.Contains(Process.GetCurrentProcess().ProcessName)) count++;
#if MONO 
    }
    catch
    {
    }
#endif
}

При этом код продолжил выполнять свою функцию.

Затем на форме “уехали” кнопки. Должно быть так:


А получилось так:


Это решилось небольшим изменением расположения элементов на форме:

#if MONO
    tableLayoutPanel1.RowStyles[1].Height = 60;
#endif

Также были проблемы с путями. В Linux используется символ ‘/’ для разделения директорий, а в Windows ‘\’. Проблема решается использованием System.IO.Path.DirectorySeparatorChar. Это статическое поле всегда имеет правильное значение на любой операционной системе.

Но самой главной проблемой стал маршалинг. В нашем ПО Marshal.StructureToPtr и Marshal.PtrToStructure используются для сериализации специально размеченных классов в байтовый массив и обратно для передачи по сети. Причем классы имеют сложную иерархию и вложенность. Microfoft .NET с этой задачей справляется “на ура”, а Mono не смог. Я думаю, что это следствие различий в работе с памятью.

В итоге пришлось переписывать весьма внушительную часть кода, заменяя автоматическую сериалиацию на “ручную” сборку класса из массива.

Результат

В результате задача была решена. Непосредственно на портирование ушло около 2-х недель. Еще где-то неделю заняли исследования процесса установки Mono. И месяц заняла покупка операционной системы.

Что дальше?

А дальше нужно формировать собственный репозиторий, который автоматически будет устанавливать Mono и само ПО. После этого должна быть сертификация…

Но, как обычно, все поменялось на самом интересном месте. В самом разгаре работы оказалось, что ОС МСВС уже не актуальна. Нужно все делать на AstraLinux… А это уже немного другая история.