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linux下so動態(tài)庫一些不為人知的秘密(中)

 mediatv 2012-12-28

  上一篇(linuxso動態(tài)庫一些不為人知的秘密(上))介紹了linuxso一些依賴問題,本篇將介紹linuxso路徑搜索問題。

  

  我們知道linux鏈接so有兩種途徑:顯示和隱式。所謂顯示就是程序主動調(diào)用dlopen打開相關(guān)so;這里需要補(bǔ)充的是,如果使用顯示鏈接,上篇文章討論的那些問題都不存在。首先,dlopenso使用ldd是查看不到的。其次,使用dlopen打開的so并不是在進(jìn)程啟動時(shí)候加載映射的,而是當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行到調(diào)用dlopen代碼地方才加載該so,也就是說,如果每個(gè)進(jìn)程顯示鏈接a.so;但是如果發(fā)布該程序時(shí)候忘記附帶發(fā)布該a.so,程序仍然能夠正常啟動,甚至如果運(yùn)行邏輯沒有觸發(fā)運(yùn)行到調(diào)用dlopen函數(shù)代碼地方。該程序還能正常運(yùn)行,即使沒有a.so.

 

  既然顯示加載這么多優(yōu)點(diǎn),那么為什么實(shí)際生產(chǎn)中很少碼農(nóng)使用它呢, 主要原因還是起使用不是很方便,需要開發(fā)人員多寫不少代碼。所以不被大多數(shù)碼農(nóng)使用,還有一個(gè)重要原因應(yīng)該是能提前發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,在部署的時(shí)候就能發(fā)現(xiàn)缺少哪些so,而不是等到實(shí)際上限運(yùn)行的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)缺東少西。

 

  下面舉個(gè)工作中最常碰到的問題,來引申出本篇內(nèi)容吧。

寫一個(gè)最簡單的so, tmp.cpp

1.    int test()

2.    {

3.      return 20;

4.    }

  編譯=>鏈接=》運(yùn)行, 下面main.cpp 內(nèi)容請參見上一篇文章。

[stevenrao]$ g++ -fPIC -c tmp.cpp

[stevenrao]$ g++ -shared -o libtmp.so tmp.o

[stevenrao]$ mv libtmp.so /tmp/

[stevenrao]$ g++ -o demo -L/tmp -ltmp main.cpp

[stevenrao]$ ./demo

./demo: error while loading shared libraries: libtmp.so: cannot open shared object file: No such file or directory

[stevenrao]$ ldd demo

linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fff7fdc1000)

        libtmp.so => not found

   這個(gè)錯(cuò)誤是最常見的錯(cuò)誤了。運(yùn)行程序的時(shí)候找不到依賴的so。一般人使用方法是修改LD_LIBRARY_PATH這個(gè)環(huán)境變量

   export LD_LIBRARY_PATH=/tmp

[stevenrao]$ ./demo

test

   這樣就OK, 不過這樣export 只對當(dāng)前shell有效,當(dāng)另開一個(gè)shell時(shí)候,又要重新設(shè)置??梢园?/span>export LD_LIBRARY_PATH=/tmp 語句寫到 ~/.bashrc中,這樣就對當(dāng)前用戶有效了,寫到/etc/bashrc中就對所有用戶有效了。

   前面鏈接時(shí)候使用 -L/tmp/ -ltmp 是一種設(shè)置相對路徑方法,還有一種絕對路徑鏈接方法。

[stevenrao]$ g++ -o demo  /tmp/libtmp.so main.cpp

[stevenrao]$ ./demo

  test

[stevenrao]$ ldd demo

        linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fff083ff000)

        /tmp/libtmp.so (0x00007f53ed30f000) 

   絕對路徑雖然申請?jiān)O(shè)置環(huán)境變量步驟,但是缺陷也是致命的,這個(gè)so必須放在絕對路徑下,不能放到其他地方,這樣給部署帶來很大麻煩。所以應(yīng)該禁止使用絕對路徑鏈接so。

   

   搜索路徑分兩種,一種是鏈接時(shí)候的搜索路徑,一種是運(yùn)行時(shí)期的搜索路徑。像前面提到的 -L/tmp/ 是屬于鏈接時(shí)期的搜索路徑,即給ld程序提供的編譯鏈接時(shí)候?qū)ふ覄討B(tài)庫路徑;而 LD_LIBRARY_PATH則既屬于鏈接期搜索路徑,又屬于運(yùn)行時(shí)期的搜索路徑。

   

   這里需要介紹鏈-rpath鏈接選項(xiàng),它是指定運(yùn)行時(shí)候都使用的搜索路徑。聰明的同學(xué)馬上就想到,運(yùn)行時(shí)搜索路徑,那它記錄在哪兒呢。也像. LD_LIBRARY_PATH那樣,每部署一臺機(jī)器就需要配一下嗎。呵呵,不需要..,因?yàn)樗呀?jīng)被硬編碼到可執(zhí)行文件內(nèi)部了。看看下面演示

  1. [stevenrao] $ g++ -o demo -L /tmp/ -ltmp main.cpp
  2. [stevenrao] $ ./demo
  3. ./demo: error while loading shared libraries: libtmp.so: cannot open shared object file: No such file or directory
  4. [stevenrao] $ g++ -o demo -Wl,-rpath /tmp/ -L/tmp/ -ltmp main.cpp
  5. [stevenrao] $ ./demo
  6. test
  7. [stevenrao] $ readelf -d demo

  8. Dynamic section at offset 0xc58 contains 26 entries:
  9.   Tag        Type                         Name/Value
  10.  0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libtmp.so]
  11.  0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libstdc++.so.6]
  12.  0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libm.so.6]
  13.  0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libgcc_s.so.1]
  14.  0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libc.so.6]
  15.  0x000000000000000f (RPATH)              Library rpath: [/tmp/]
  16.  0x000000000000001d (RUNPATH)            Library runpath: [/tmp/]
   看看是吧,編譯到elf文件內(nèi)部了,路徑和程序深深的耦合到一起

    篇幅太長,請看下回分解

 

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