把共享庫(so)加載到指定的記憶體位址
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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)加載到指定的記憶體位址,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,是以相信在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本身隻是一個外殼,連結工作是由于ld完成的,當然是應該去閱讀ld指令行選項文檔。很快發現ld有個—image-base選項,可以設定動态庫的加載位址。
通過xlinker把這個參數傳遞給ld,但是ld不能識别這個選項:
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,原來這個選項隻适用于pe檔案,pe檔案是windows下專用的,在linux下自然用不了,看來得另想辦法。
我知道ld script可以控制ld的行為,于是研究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,加載位址正确。
[root@localhost 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)
但運作時會crash:
[root@localhost lds]# ./test.exe
segmentation fault
調試運作可以發現:
(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,導緻一些資訊不正确。于是用ld –verbose導出一個預設的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) }
按照ld script的文法,我把它修改為(紅色部分為新增行):
. = 0x00c00000;
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)
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的加載位址為:0x00c00000
libtest1.so的加載位址為:0x00d00000
ldd顯示結果:
linux-gate.so.1 => (0x00aa3000)
libtest1.so => ./libtest1.so (0x00d00000)
maps的内容為:
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。