DLLの闇 (2)

id:NyaRuRu:20060715 の続き．
分かったこと．

Dependency Walker は素晴らしい．

さあみなさん，目の前のバービー人形にでも DLL Hell を説明してみてください．
「system32 ディレクトリの mfc42.dll などが，古いバージョンや新しいバージョンのもので置き換えられてしまうことで，今まで動いていたアプリケーションが実行時エラーを起こすようになる現象」というのではどうも生ぬるい気がします．

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Windows の DLL の仕組み，特に PE ヘッダに記述するいわゆる「暗黙のリンク」は，ベースファイル名しか記述しないため，名前空間の競合やロード順序によっては簡単に破綻してしまうことがあります．例えば "Security.dll" という名前の DLL が引き起こした混乱について，The Old New Thing で紹介されています．

Don't name your DLL "Security.dll"

http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2004/07/02/171769.aspx

Dependency Walker は，この名前解決をシミュレートしてくれます．単に PE ファイルのヘッダをダンプして，どの DLL に暗黙にリンクしているか調べるだけなら dumpbin で十分です．Dependency Walker は，それだけではなく，その環境で exe ファイルを実行したらどの DLL がロードされるかについて，ある程度の情報を与えてくれるところが優れています．
前回作った SxS による ws2_32.dll の置き換えサンプル (id:NyaRuRu:20060711#p1) を，次のように配置し，Dependency Walker 2.1.3623 に test.exe を読み込ませてみます．環境は Windows Vista build 5456 日本語版です．

• d:\test\test.exe
• d:\test\ws2_32.dll

Dependency Walker 起動直後の状態では，モジュールのパスが表示されていません．

起動直後の状態

そこで，F9 を押してパスを表示させます．

パスを表示させた状態

exe ファイルと同じディレクトリにある ws2_32.dll がロードされることが分かります．
参考までに Windows 2000 SP4 での実行画面．(ただし，c:\test ではなく d:\test に配置しています)

パスを表示させた状態 (Windows 2000 SP4)

Windows 2000 は manifest を使用した SxS コンポーネントに対応していません．よく見れば msvcr80.dll のパスが Vista 環境と異なっています．プライベートな ws2_32.dll が呼び出されるのは純粋に DLL の検索順序によるものと予想されます．
これを確かめるために Dependency Walker のメニューから，Options → Configure Module Search Orders を選んでみましょう．まずは Vista 環境のものから．

Configure Module Search Orders (Windows Vista build 5456)

test.exe の manifest がきちんと反映されていて，SxS コンポーネントが検索順序の上位に来ていることが分かります．また，ws2_32.dll が KnownDLLs として扱われていること*1にも注意が必要です．manifest ファイルで ws2_32.dll を指定しなかった場合，アプリケーションディレクトリよりも KnownDLL の方が検索順序で上位にくるため，システムディレクトリの ws2_32.dll がロードされることになります．
次に Windows 2000 SP4 の場合．

Configure Module Search Orders (Windows 2000 SP4)

Windows 2000 は manifest を使用した SxS コンポーネントに対応していないのでこれらが検索順序から消えています．一方で，ws2_32.dll は KnownDLLs に含まれません．結果として，アプリケーションディレクトリの ws2_32.dll が読み込まれることになります*2．

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Dependency Walker を活用したデバッグ方法が，Mozilla の開発者向け資料に紹介されています．
Dependency Walker (depends.exe) の使用方法
この資料を読むまで知りませんでしたが，Dependency Walker にはプロファイル機能もあって，プロセス実行中の LoadLibrary や GetProcAddres の呼出しをフックし，そのログから依存グラフを再構成することができるようです．また，一連の作業は CUI からバッチ処理することもできるとのことでした．
というわけで，Mozilla の開発者向けページにあるように，DLL のロードで困ったことがあれば，Dependency Walker のプロファイルログを作成し，しかるべきところに投げてみるという方法は，かなり有効かもしれません．

*1:ただし，レジストリの KnownDLLs の項目に ws2_32.dll は含まれていない．この挙動は，http://support.microsoft.com/kb/164501/en-us に記載されている「KnownDLL から暗黙にリンクされる DLL」についての記述を反映したものと考えられる．ただし，KnownDLLs の挙動は OS によって変化することにも注意．詳しくは『[http://www.microsoft.com/technet/technetmag/issues/2007/09/WindowsConfidential/default.aspx?loc=jp/:title=]』参照のこと．

*2:Windows 2000 当時は，アプリケーションディレクトリ→カレントディレクトリ→システムディレクトリの順位だったことに注意．see SafeDllSearchMode．id:NyaRuRu:20040931#p2