把共享庫(SO)載入到指定的記憶體地址
把共享庫(SO)載入到指定的記憶體地址
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一位朋友最近遇到一個棘手的問題，希望把共享庫(SO)載入到指定的記憶體地址，目的可能是想通過prelink來加快應用程式的起動速度。他問我有沒有什麼方法。我知道Windows下是可以的，比如在VC6裡設定/base的值就行了，所以相信在linux下也是可行的。
VC有編譯選項可以設定，猜想gcc也應該有吧。gcc本身只是一個外殼，連結工作是由於ld完成的，當然是應該去閱讀ld
通過Xlinker把這個引數傳遞給ld，但是ld不能識別這個選項：
gcc -g -shared test.c -Xlinker --image-base -Xlinker 0x00c00000 -o libtest.so
/usr/bin/ld: unrecognized option '--image-base'
/usr/bin/ld: use the --help option for usage information
collect2: ld returned 1 exit statu
s
再仔細看手冊，原來這個選項只適用於PE
我知道ld script可以控制ld的行為，於是研究ld script的寫法，按照手冊裡的說明，寫了一個簡單的ld script:
SECTIONS { . = 0x00c00000; .text : { *(.text) } .data : { *(.data) } .bss : { *(.bss) } } |
按下列方式編譯：
gcc -shared -g -Xlinker --script -Xlinker ld.s test.c -o libtest.so
gcc -g main.c -L./ -ltest -o test.exe
用ldd檢視，載入地址正確。
[[email protected] lds]# ldd test.exe
linux-gate.so.1 => (0x00aff000)
libtest.so => ./libtest.so (0x00c00000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x007fa000)
/lib/ld-linux.so.2 (0x007dd000)
但執行時會crash:
[[email protected] lds]# ./test.exe
Segmentation fault
除錯執行可以發現：
(gdb) r
Starting program: /work/test/lds/test.exe
Reading symbols from shared object read from target memory...done.
Loaded system supplied DSO at 0x452000
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x007e7a10 in _dl_relocate_object () from /lib/ld-linux.so.2
(gdb) bt
#0 0x007e7a10 in _dl_relocate_object () from /lib/ld-linux.so.2
#1 0x007e0833 in dl_main () from /lib/ld-linux.so.2
#2 0x007f056b in _dl_sysdep_start () from /lib/ld-linux.so.2
#3 0x007df48f in _dl_start () from /lib/ld-linux.so.2
#4 0x007dd847 in _start () from /lib/ld-linux.so.2
猜想可能是ld.s寫得不全，導致一些資訊不正確。於是用ld –verbose匯出一個預設的ld script。不出所料，預設的ld script非常冗長，下面是開頭一段：
/* Script for -z combreloc: combine and sort reloc sections */ OUTPUT_FORMAT("elf32-i386", "elf32-i386", "elf32-i386") OUTPUT_ARCH(i386) ENTRY(_start) SEARCH_DIR("/usr/i386-redhat-linux/lib"); SEARCH_DIR("/usr/local/lib"); SEARCH_DIR("/lib"); SEARCH_DIR("/usr/lib"); SECTIONS { /* Read-only sections, merged into text segment: */ PROVIDE (__executable_start = 0x08048000); . = 0x08048000 + SIZEOF_HEADERS; .interp : { *(.interp) } .hash : { *(.hash) } .dynsym : { *(.dynsym) } .dynstr : { *(.dynstr) } .gnu.version : { *(.gnu.version) } .gnu.version_d : { *(.gnu.version_d) } .gnu.version_r : { *(.gnu.version_r) }
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按照ld script的語法，我把它修改為(紅色部分為新增行)：
/* Script for -z combreloc: combine and sort reloc sections */ OUTPUT_FORMAT("elf32-i386", "elf32-i386", "elf32-i386") OUTPUT_ARCH(i386) ENTRY(_start) SEARCH_DIR("/usr/i386-redhat-linux/lib"); SEARCH_DIR("/usr/local/lib"); SEARCH_DIR("/lib"); SEARCH_DIR("/usr/lib"); SECTIONS { /* Read-only sections, merged into text segment: */ PROVIDE (__executable_start = 0x08048000); . = 0x08048000 + SIZEOF_HEADERS; . = 0x00c00000; .interp : { *(.interp) } .hash : { *(.hash) } .dynsym : { *(.dynsym) } .dynstr : { *(.dynstr) } .gnu.version : { *(.gnu.version) } .gnu.version_d : { *(.gnu.version_d) } .gnu.version_r : { *(.gnu.version_r) }
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用這個ld script再次測試，一切正常。又驗證多個共享庫的情況，也正常，下面是測試資料：
test.c
int test(int n) { return n; } |
test1.c
int test1(int n) { return n; } |
main.c
extern int test(int n); extern int test1(int n); #include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[]) { printf("Hello: %d %d/n", test(100), test1(200));
getchar(); return 0; } |
Makefile
all: gcc -shared -g -Xlinker --script -Xlinker ld.s test.c -o libtest.so gcc -shared -g -Xlinker --script -Xlinker ld1.s test1.c -o libtest1.so gcc -g main.c -L./ -ltest -ltest1 -o test.exe
clean: rm -f *.so *.exe |
libtest.so的載入地址為：0x00c00000
libtest1.so的載入地址為：0x00d00000
ldd顯示結果：
linux-gate.so.1 => (0x00aa3000) libtest.so => ./libtest.so (0x00c00000) libtest1.so => ./libtest1.so (0x00d00000) libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x007fa000) /lib/ld-linux.so.2 (0x007dd000) |
maps的內容為：
007dd000-007f6000 r-xp 00000000 03:01 521466 /lib/ld-2.4.so 007f6000-007f7000 r-xp 00018000 03:01 521466 /lib/ld-2.4.so 007f7000-007f8000 rwxp 00019000 03:01 521466 /lib/ld-2.4.so 007fa000-00926000 r-xp 00000000 03:01 523579 /lib/libc-2.4.so 00926000-00929000 r-xp 0012b000 03:01 523579 /lib/libc-2.4.so 00929000-0092a000 rwxp 0012e000 03:01 523579 /lib/libc-2.4.so 0092a000-0092d000 rwxp 0092a000 00:00 0 00c00000-00c01000 r-xp 00001000 03:03 16370 /work/test/ldsex/libtest.so 00c01000-00c02000 rwxp 00001000 03:03 16370 /work/test/ldsex/libtest.so 00cf1000-00cf2000 r-xp 00cf1000 00:00 0 [vdso] 00d00000-00d01000 r-xp 00001000 03:03 16373 /work/test/ldsex/libtest1.so 00d01000-00d02000 rwxp 00001000 03:03 16373 /work/test/ldsex/libtest1.so 08048000-08049000 r-xp 00000000 03:03 16374 /work/test/ldsex/test.exe 08049000-0804a000 rw-p 00000000 03:03 16374 /work/test/ldsex/test.exe b7fdf000-b7fe0000 rw-p b7fdf000 00:00 0 b7fed000-b7ff0000 rw-p b7fed000 00:00 0 bf8db000-bf8f0000 rw-p bf8db000 00:00 0 [stack] |
從以上測試結果可以看出，這種方法是可行的。