linux下so動態庫一些不為人知的秘密(中)

2021-06-26 21:54:28 字數 4077 閱讀 5143

本篇將介紹linux的so路徑搜尋問題。

我們知道linux鏈結so有兩種途徑:顯示和隱式。所謂顯示就是程式主動呼叫dlopen開啟相關so;這裡需要補充的是,如果使用顯示鏈結,上篇文章討論的那些問題都不存在。首先,dlopen的so使用ldd是檢視不到的。其次,使用dlopen開啟的so並不是在程序啟動時候載入對映的,而是當程序執行到呼叫dlopen**地方才載入該so,也就是說,如果每個程序顯示鏈結a.so;但是如果發布該程式時候忘記附帶發布該a.so,程式仍然能夠正常啟動,甚至如果執行邏輯沒有觸發執行到呼叫dlopen函式**地方。該程式還能正常執行,即使沒有a.so.

既然顯示載入這麼多優點,那麼為什麼實際生產中很少碼農使用它呢, 主要原因還是起使用不是很方便,需要開發人員多寫不少**。所以不被大多數碼農使用,還有乙個重要原因應該是能提前發現錯誤,在部署的時候就能發現缺少哪些so,而不是等到實際上限執行的時候才發現缺東少西。

下面舉個工作中最常碰到的問題,來引申出本篇內容吧。

寫乙個最簡單的so, tmp.cpp

1.    int test()

2.    

[stevenrao]

g++ -o demo -l/tmp -ltmp main.cpp

[stevenrao]$ 

ldd demo

libtmp.so => not found

這個錯誤是最常見的錯誤了。執行程式的時候找不到依賴的so。一般人使用方法是修改ld_library_path這個環境變數

export ld_library_path=/tmp

[stevenrao]$ ./demo

test

這樣就ok了, 不過這樣export 只對當前shell有效,當另開乙個shell時候,又要重新設定。可以把export ld_library_path=/tmp 語句寫到 ~/.bashrc中,這樣就對當前使用者有效了,寫到/etc/bashrc中就對所有使用者有效了。

前面鏈結時候使用 -l/tmp/ -ltmp 是一種設定相對路徑方法,還有一種絕對路徑鏈結方法。

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

[stevenrao]$ ./demo

test

[stevenrao]$ ldd demo

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

/tmp/libtmp.so (0x00007f53ed30f000) 

絕對路徑雖然申請設定環境變數步驟,但是缺陷也是致命的,這個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**煩。所以應該禁止使用絕對路徑鏈結so。

搜尋路徑分兩種,一種是鏈結時候的搜尋路徑,一種是執行時期的搜尋路徑。像前面提到的 -l/tmp/ 是屬於鏈結時期的搜尋路徑,即給ld程式提供的編譯鏈結時候尋找動態庫路徑;而ld_library_path則既屬於鏈結期搜尋路徑,又屬於執行時期的搜尋路徑。

這裡需要介紹鏈-rpath鏈結選項,它是指定執行時候都使用的搜尋路徑。聰明的同學馬上就想到,執行時搜尋路徑,那它記錄在哪兒呢。也像. ld_library_path那樣,每部署一台機器就需要配一下嗎。呵呵,不需要..,因為它已經被硬編碼到可執行檔案內部了。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.    

9.   dynamic section at offset 0xc58 contains 26 entries:

10.    tag        type                         name/value

11.   0x0000000000000001 (needed)             shared library: [libtmp.so]

12.   0x0000000000000001 (needed)             shared library: [libstdc++.so.6]

13.   0x0000000000000001 (needed)             shared library: [libm.so.6]

14.   0x0000000000000001 (needed)             shared library: [libgcc_s.so.1]

15.   0x0000000000000001 (needed)             shared library: [libc.so.6]

16.   0x000000000000000f (rpath)              library rpath: [/tmp/]

17.   0x000000000000001d (runpath)            library runpath: [/tmp/]

看看是吧,編譯到elf檔案內部了,路徑和程式深深的耦合到一起

還有乙個類似於

-path

,叫ld_run_path環境變數, 它也是把路徑編譯進可執行檔案內,不同的是它只設定rpath。

[stevenrao] $ 

g++ -o demo -l /tmp/  -ltmp main.cpp

[stevenrao] $ 

readelf -d demo

dynamic section at offset 0xb98 contains 25 entries:

tag        type                         name/value

0x0000000000000001 (needed)             shared library: [libtmp.so]

....

0x000000000000000f (rpath)

library rpath: [/tmp/]

另外還可以通過配置

/etc/ld.so.conf,在其中加入一行

/tmp/

這個配置項也是只對執行期有效,並且是全域性使用者都生效,需要root許可權修改,修改完後需要使用命令

ldconfig 將 

/etc/ld.so.conf 載入到

ld.so.cache中,避免重啟系統就可以立即生效。

除了前面介紹的那些搜尋路徑外,還有預設搜尋路徑/usr/lib/ /lib/ 目錄,可以通過-z nodefaultlib編譯選項禁止搜尋預設路徑。

[stevenrao] $ 

g++ -o demo -z nodefaultlib  -l/tmp -ltmp main.cpp

[stevenrao] $  

./demo

./demo: error while loading shared libraries: 

libstdc++.so.6: cannot open shared object file

這麼多搜尋路徑,他們有個先後順序如下

1、runpath 優先順序最高

2、rpath   其次

3、ld_library_path

4、/etc/ld.so.cache

5、

/usr/lib/ /lib/

檢視乙個程式搜尋其各個動態庫另乙個簡單的辦法是使用 

ld_debug這個環境變數;

[stevenrao] $ 

export ld_debug=libs

[stevenrao] $ ./demo

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