linux下的動態鏈結庫 DLL

2021-06-01 01:27:56 字數 3430 閱讀 2256

一、公約

1. 庫的命名習慣

乙個linux dll 有三個不同名字的檔案組成

soname 檔案

lib + 鏈結庫名字 + .so + .版本號

每當鏈結庫介面改變時都遞增版本號。soname 檔案其實只是乙個符號鏈結而已,指向他的real name 檔案。

real name 檔案

lib + 鏈結庫名字 + .so + .版本號.次版本號.發行號

發行號是可選的。該檔案包含實際**。

linker name 檔案

lib + 鏈結庫名字 + .so

編譯器以這個名字來請求指定的鏈結庫。

當程式在內部列出所需要的鏈結庫時,僅僅使用 soname。當你建立乙個鏈結庫時,使用 real name。安裝乙個新的鏈結庫時,把它複製到乙個dll資料夾裡,然後執行程式 ldconfig(8)。ldconfig 檢查存在的 real name 檔案,並且建立指向它的符號鏈結 soname 檔案。ldconfig 還做一件事情就是建立 cache 檔案 /etc/ld.so.cache

ldconfig 不會建立 linker name 檔案,但是一般性 linker name 檔案在安裝鏈結庫的時候建立。linker name 檔案也只是乙個符號鏈結,指向最新的 soname 檔案或 real name 檔案。建議指向 soname 檔案,因為當你更新庫以後,在編譯器鏈結的時候,一般總是想使用新的庫。

2. 庫的放置

dll 必須放置在檔案系統的指定位置。多數開源軟體遵守gnu 標準:當分發源**的時候,庫預設安裝在 /usr/local/lib,命令安裝在 /usr/local/bin。該標準還定義了如何重寫這些預設標準以及如何呼叫安裝程式。

filesystem hierarchy standard(fhs) 規定:多數庫應安裝在 /usr/lib,啟動時需要的庫安裝在 /lib,非系統庫應安裝在 /usr/local/lib

gnu 標準是針對開發人員的,fhs 是針對發行者的。

二、 庫是如何被使用的

在基於 gnu glibc 的系統上,包括所有 linux 系統,elf 可執行二進位制檔案的執行自動導致程式載入器被載入並且執行。在 linux 下,載入器是 /lib/ld-linux.so.x(x是版本號)。然後載入器搜尋、引導程式所要使用的動態鏈結庫。

被搜尋的資料夾列表儲存在檔案 /etc/ld.so.conf 裡。

在程式啟動的時候搜尋這些資料夾是很沒有效率的,所以實際上使用快取。ldconfig(8) 預設讀取 /etc/ld.so.conf 檔案,在 dll 資料夾裡建立合適的符號鏈結,在 /etc/ld.so.cache 裡寫入乙個快取。快取大大加速了庫的讀取。所以,當乙個 dll 被新增、刪除時,或dll資料夾被改變時都需要執行 ldconfig 程式,當安裝了乙個新的 dll 時,由軟體包管理器自動執行 ldconfig。當程式啟動時,裝載器實際使用的是快取。

環境變數

ld_library_path

該變數裡所指定的資料夾將會首先被搜尋,然後才會搜尋預設的 dll 資料夾。該變數對開發和測試比較有用,但不應該為了給普通使用者使用而設定。如果你不想設定該變數,在 linux 下你可以直接呼叫程式載入器,比如,你可以傳遞 path 引數給載入器代替該變數來執行程式:

/lib/ld-linux.so.2 --library-path path executable

不帶引數執行載入器,可以得到更多幫助。但是,不要這樣執行程式,僅供除錯時使用。

ld_debug

看名字就知道,是供除錯使用的。該變數是dl*函式的開關,用來顯示正在做的事情的詳細資訊。可以取值為:

files

顯示so檔案的載入順序

bindings

顯示關於符號幫定的資訊

libs

顯示庫搜尋路徑的資訊

versions

顯示版本依賴的資訊

help

使用該值執行程式將會顯示可用的選項

三、建立動態鏈結庫

首先用 -fpic 或 -fpic 選項建立要放入 dll 中的目標檔案。使用該選項生成的**是位置無關的**(dll的必要條件)。使用 gcc 的 -wl 選項傳遞 soname 引數給鏈結器。-wl 選項裡不能有未轉義的 whitespace。使用如下命令建立 dll:

gcc -shared -wl,-soname,your_soname \

-o library_name file_list library_list

舉個例子:

gcc -fpic -g -c -wall a.c

gcc -fpic -g -c -wall b.c

gcc -shared -wl,-soname,libmystuff.so.1 \

-o libmystuff.so.1.0.1 a.o b.o -lc

該例子首先建立了兩個與位置無關的目標檔案 a.o、b.o,然後生成了乙個包含兩者的 dll。注意:-g 選項使**包含除錯資訊,-wall 選項用來產生警告,兩者並不是建立 dll 必須的,但是建議加上。

不要 strip 所生成的 dll,或使用編譯器引數 -fomit-frame-pointer,這樣做將會無法使用偵錯程式。

-fpic 選項總是可以使用,但生成的**比使用 -fpic 的要大。-fpic 選項生成的**比較小、快,但是有平台相關的限制,當建立 dll 時,鏈結器將會告訴你是否符合限制。

鏈結器還有乙個有用的選項 -rpath,可以用來指定程式在執行時搜尋dll時的路徑,使用 gcc 時可以這樣傳遞引數給鏈結器:

-wl,-rpath,$(default_lib_install_path)

如果你使用了這個選項,就不用考慮 ld_library_path 這個環境變數了。

四、安裝、使用動態鏈結庫

1.安裝在標準位置

最簡單的安裝方式是複製 dll 到乙個標準的 dll 資料夾(/usr/lib等)並且執行 ldconfig(8),然後手動建立 linker name 符號鏈結。

2.安裝在非標準位置

下面的命令將會在指定的資料夾裡建立適當的 soname 符號鏈結。

ldconfig -n directory_with_shared_libraries

然後手動建立 linker name 檔案指向 soname 檔案。

編譯程式的時候使用 -l、-l 引數指定需要鏈結的庫和庫所在的位置。

除非使用 -rpath 引數指定過執行時庫搜尋路徑,否則在執行時也必須指定。

比如可以使用如下命令新增當前工作目錄到 ld_library_path 來執行程式:

ld_library_path=.:$ld_library_path  my_program

ldd 命令可以用來檢視程式的依賴,例如:

ldd /bin/ls

輸出的是 soname 列表

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