Manual de Referencia: rachel
Rachel — Desensamblador y Verificador de Jump Tables O(1) en Sentencias Switch
Rachel — Desensamblador y Verificador de Jump Tables O(1) en Sentencias Switch¶
1. Propósito y Filosofía Pedagógica¶
La herramienta rachel forma parte del ecosistema oficial de software de la cátedra. Su diseño sigue principios pedagógicos rigurosos:
Evidencia Técnica Directa: Todo diagnóstico se fundamenta en la norma ISO C (C11/C23), en el modelo de memoria del sistema o en convenciones arquitectónicas formales.
Acción Correctiva Concreta: Cada advertencia incluye la prescripción técnica inmediata para resolver el defecto sin recurrir a conjeturas.
Autonomía del Estudiante: Facilita la autoevaluación local antes de la entrega final del trabajo práctico.
Objetividad Docente: Estandariza la corrección automática removiendo discrepancias subjetivas en la evaluación.
2. Instalación y Verificación del Entorno¶
2.1 Requisitos Previos del Sistema¶
Instalá los paquetes del sistema requeridos según tu distribución o entorno:
sudo apt update && sudo apt install -y
build-essential
gcc
gdb
valgrind
clang-format
libclang-dev
bubblewrap
typst
graphviz
python3-pip
python3-venv
sudo pacman -S --needed
base-devel
gcc
gdb
valgrind
clang
bubblewrap
typst
graphviz
python-pip
uv
sudo dnf install -y
gcc
gcc-c++
gdb
valgrind
clang-tools-extra
bubblewrap
typst
graphviz
python3-pip
brew install gcc gdb clang-format typst graphviz uv
2.2 Métodos de Instalación de rachel¶
Podés instalar rachel mediante cualquiera de los siguientes métodos estándar:
Instalación aislada de alta velocidad con uv¶
uv tool install . --editable
O instalar todo el ecosistema de herramientas de la cátedra en lote:¶
source ./install_tools.sh
Crear y activar un entorno virtual¶
python3 -m venv .venv source .venv/bin/activate
Instalar en modo editable para desarrollo¶
pip install -e .
Instalación global aislada en tu PATH¶
pipx install --editable .
2.3 Autocompletado en la Shell¶
La interfaz CLI de rachel cuenta con autocompletado nativo para comandos, flags y archivos. Para configurarlo permanentemente en tu shell:
# Configuración automática en Bash / Zsh / Fish
rachel --install-completion
# Para cargar el autocompletado en la sesión actual de inmediato:
source ./install_tools.sh2.4 Verificación del Entorno con doctor¶
Toda herramienta del ecosistema cuenta con el subcomando unificado doctor. Ejecutalo para auditar el estado del entorno:
rachel doctorComprobaciones Ejecutadas por el Diagnóstico:¶
Compilador C: Verifica disponibilidad de
gccoclangcon soporte de estándares C11 y C23.Depurador y Core Dumps: Comprueba que
gdbesté instalado y queulimit -cpermita generación de core dumps.Herramientas de Memoria: Valida la presencia de
valgrindy libreríaslibasan/libubsan.Formateo y Estilo: Verifica el binario
clang-format(versión 16+).Sandboxing de Kernel: Audita permisos no privilegiados de
bwrap(Bubblewrap namespaces).Generador de Tipografía y Documentos: Comprueba
typst() ydot(Graphviz).
Matriz de Resolución de Problemas:¶
Síntoma / Alerta de doctor | Causa Raíz | Acción Correctiva |
|---|---|---|
❌ gcc / clang no encontrado | Toolchain C faltante | Instalá build-essential o base-devel. |
❌ bwrap permisos insuficientes | User namespaces desactivados | Habilitá sysctl kernel.unprivileged_userns_clone=1. |
❌ typst no disponible | Motor de PDF faltante | Descargá Typst vía cargo install typst-cli o gestor de paquetes. |
❌ gdb no responde | GDB sin interfaz MI/Python | Reinstalá gdb completo desde el repositorio oficial. |
3. Referencia Completa de Comandos CLI¶
A continuación se detallan los subcomandos principales disponibles en rachel:
| Sintaxis del Comando | Descripción y Efecto |
|---|---|
rachel check src/procesador.c | Analiza las sentencias switch y reporta si usan Jump Tables O(1). |
rachel disasm src/main.c --function <fn> | Muestra el código ensamblador coloreado de la estructura de salto. |
rachel optimize-switch src/despachador.c | Sugiere densificación de etiquetas case para forzar Jump Table. |
rachel doctor | Verifica la disponibilidad de objdump, GDB y compiladores. |
4. Tutorial Paso a Paso con Ejemplos Reales¶
Caso de Estudio¶
Considerá el siguiente fragmento de código representativo:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12#include <stdio.h> // Switch denso analizado por Rachel: el compilador genera Jump Table O(1) void despachar_comando(int cmd) { switch (cmd) { case 1: printf("Alta\n"); break; case 2: printf("Baja\n"); break; case 3: printf("Modificación\n"); break; case 4: printf("Listado\n"); break; default: printf("Invalido\n"); break; } }
Ejecución de la Herramienta¶
Ejecutá el análisis desde tu terminal:
rachel check src/procesador.cSalida Obtenida en Consola¶
[✓] RACHEL SWITCH AUDIT: src/procesador.c en 'despachar_comando()':
• Patrón detectado: Jump Table O(1) indexada en .rodata (4 entradas contiguas).
• Instrucción de despacho: 'jmpq *0x402060(,%rdi,8)'
• Complejidad temporal: O(1) constante (independiente de la cantidad de cases).5. Ejercicios Prácticos y Desafíos¶
Practicá el uso avanzado de rachel resolviendo los siguientes ejercicios:
6. Integración en el Flujo de Trabajo y Makefile¶
Para incorporar rachel de forma automática a tu flujo de desarrollo, agregá la siguiente regla en el Makefile de tu proyecto:
check-rachel:
@echo "=== Ejecutando verificación con rachel ==="
rachel check src/ include/
.PHONY: check-rachelEjecutá make check-rachel antes de cada commit para mantener que tu código conserve el estado de aprobación.
7. Arquitectura Interna y Mecanismo Técnico¶
La herramienta rachel implementa un motor de alta precisión basado en:
Tecnología Núcleo:
GNU objdump / GDB Disassembler + Jump Table .rodata Extractor + Control Flow Branch Predictor.Aislamiento y Determinismo: Diseñada para operar sin efectos colaterales en entornos de integración continua (CI), terminales de estudiantes y servidores docentes headless.
Manejo de Errores Pedagógico: Todo fallo de sintaxis, memoria o lógica se traduce en una acción prescriptiva concreta con su respectiva justificación técnica.
8. Integración y Conexión con el Ecosistema¶
Diagrama de Flujo e Interoperabilidad¶
Matriz de Intercambio de Datos¶
| Canal | Herramientas Conectadas | Tipo de Datos Transferidos |
|---|---|---|
| Entradas (Inputs) | - Binarios compilados con sentencias switch | Código fuente, AST, binarios, testcases, contratos |
| Salidas (Outputs) | - ferro (análisis de saltos) |
deckard (ejercicios de bajo nivel)| Informes Markdown, diagnósticos Rich, JSON, actas | | Sincronización |daedalus,ferro,bishop| Validación cruzada, flags compartidos y autofix |
Pipeline de Integración Recomendado¶
Podés encadenar rachel con otras herramientas del ecosistema en una única línea de comando:
# Pipeline de integración típico
rachel check src/despachador.c --disasm9. Extensión, Desarrollo de Plugins y API Python¶
Para crear tus propias reglas, conectores de evaluación o integrar rachel programáticamente en pipelines de CI/CD:
👉 Consultá la guía completa: Guía de Extensión y Creación de Plugins