摘自http://gotowqj.iteye.com/blog/1926771

linux动态库加载RPATH, RUNPATH

链接动态库

如何程序在连接时使用了共享库,就必须在运行的时候能够找到共享库的位置。linux的可执行程序在执行的时候默认是先搜索/lib和/usr/lib这两个目录,然后按照/etc/ld.so.conf里面的配置搜索绝对路径。同时,Linux也提供了环境变量LDLIBRARYPATH供用户选择使用,用户可以通过设定它来查找除默认路径之外的其他路径,如查找/work/lib路径,你可以在/etc/rc.d/rc.local或其他系统启动后即可执行到的脚本添加如下语句:LDLIBRARYPATH =/work/lib:$(LDLIBRARYPATH)。并且LDLIBRARYPATH路径优先于系统默认路径之前查找(详细参考《使用LDLIBRARYPATH》)。

不过LDLIBRARYPATH的设定作用是全局的,过多的使用可能会影响到其他应用程序的运行,所以多用在调试。(LDLIBRARYPATH的缺陷和使用准则,可以参考《Why LDLIBRARYPATH is bad》 )。通常情况下推荐还是使用gcc的-R或-rpath选项来在编译时就指定库的查找路径,并且该库的路径信息保存在可执行文件中,运行时它会直接到该路径查找库,避免了使用LDLIBRARYPATH环境变量查找。

链接选项和路径

现代连接器在处理动态库时将链接时路径(Link-time path)和运行时路径(Run-time path)分开,用户可以通过-L指定连接时库的路径,通过-R(或-rpath)指定程序运行时库的路径,大大提高了库应用的灵活性。比如我们做嵌入式移植时#arm-linux-gcc $(CFLAGS) –o target –L/work/lib/zlib/ -llibz-1.2.3 (work/lib/zlib下是交叉编译好的zlib库),将target编译好后我们只要把zlib库拷贝到开发板的系统默认路径下即可。或者通过-rpath(或-R )、LDLIBRARYPATH指定查找路径。

链接器ld的选项有 -L,-rpath 和 -rpath-link,看了下 man ld,大致是这个意思:

-L: “链接”的时候,去找的目录,也就是所有的 -lFOO 选项里的库,都会先从 -L 指定的目录去找,然后是默认的地方。编译时的-L选项并不影响环境变量LDLIBRARYPATH,-L只是指定了程序编译连接时库的路径,并不影响程序执行时库的路径,系统还是会到默认路径下查找该程序所需要的库,如果找不到,还是会报错,类似cannot open shared object file。

-rpath-link:这个也是用于“链接”的时候的,例如你显示指定的需要 FOO.so,但是 FOO.so 本身是需要 BAR.so 的,后者你并没有指定,而是 FOO.so 引用到它,这个时候,会先从 -rpath-link 给的路径里找。

-rpath: “运行”的时候,去找的目录。运行的时候,要找 .so 文件,会从这个选项里指定的地方去找。对于交叉编译,交叉编译链接器需已经配置 --with-sysroot 选项才能起作用。也就是说,-rpath指定的路径会被记录在生成的可执行程序中,用于运行时查找需要加载的动态库。-rpath-link 则只用于链接时查找。

链接搜索顺序

直接man ld。The linker uses the following search paths to locate required shared libraries:

       1.  Any directories specified by -rpath-link options.
2. Any directories specified by -rpath options. The difference between -rpath and -rpath-link is that directories specified by -rpath options are included in the executable and used at runtime, whereas the -rpath-link option is only effective at link time. Searching -rpath in this way is only supported by native linkers and cross linkers which have been configured with the --with-sysroot option.
3. On an ELF system, for native linkers, if the -rpath and -rpath-link options were not used, search the contents of the environment variable "LD_RUN_PATH".
4. On SunOS, if the -rpath option was not used, search any directories specified using -L options.
5. For a native linker, the search the contents of the environment variable "LD_LIBRARY_PATH".
6. For a native ELF linker, the directories in "DT_RUNPATH" or "DT_RPATH" of a shared library are searched for shared libraries needed by it. The "DT_RPATH" entries are ignored if "DT_RUNPATH" entries exist.
7. The default directories, normally /lib and /usr/lib.
8. For a native linker on an ELF system, if the file /etc/ld.so.conf exists, the list of directories found in that file.
If the required shared library is not found, the linker will issue a warning and continue with the link.

gcc和链接选项的使用

在gcc中使用ld链接选项时,需要在选项前面加上前缀-Wl(是字母l,不是1,我曾多次弄错),以区别不是编译器的选项。 if the linker is being invoked indirectly, via a compiler driver (e.g. gcc) then all the linker command line options should be prefixed by -Wl, (or whatever is appropriate for the particular compiler driver) like this:

1 gcc -Wl,--start-group foo.o bar.o -Wl,--end-group

This is important, because otherwise the compiler driver program may silently drop the linker options, resulting in a bad link.

用例子说话

 

二进制

对应源码

有一个程序

a.out

main.c

需要加载插件A

libA.so

liba.c

A需要另一个动态库

libB.so

libB1.c 或 libB2.c

本文的关注点就是:到底是哪一个libB.so被加载

目录结构:

/home/debao/ttt/a.out
/home/debao/ttt/libA.so
/home/debao/ttt/libB.so
/usr/lib/libB.so

具体源码

  • main.c ==> ./a.out

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
typedef int (*funcA)(int, int);
int main()
{
void * plugin = dlopen("./libA.so", RTLD_LAZY);
funcA f = (funcA)dlsym(plugin, "funcA");
printf("main: %d\n", f(3,4));
return 0;
}
  • liba.c ==> ./libA.so

#include <stdio.h>
int funcB(int, int);
int funcA(int a, int b)
{
printf("hello from funcA\n");
return funcB(a, b);
}
  • libb1.c ==> ./libB.so

#include <stdio.h>
int funcB(int a, int b)
{
printf("Hello from funcB 1\n");
return a*b;
}
  • libb2.c ==> /usr/lib/libB.so

#include <stdio.h>
int funcB(int a, int b)
{
printf("Hello from funcB 2\n");
return a*b;
}

编译库文件

  • 编译动态库libB.so
$ gcc -shared -fPIC libb2.c -o libB2.so
$ sudo mv libB2.so /usr/lib/libB.so
$ gcc -shared -fPIC libb.c -o libB.so
  • 编译动态库libA.so
$ gcc -shared -fPIC liba.c -o libA.so -L. -lB

顺便看看该elf文件的头部信息:

$ readelf libA.so -d

Dynamic section at offset 0xf20 contains 21 entries:
Tag Type Name/Value
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libB.so]
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]
...

恩,只有库的文件名信息,而没有路径信息。

编译程序

  • 第一次编译运行(什么路径都不加)
$ gcc main.c -ldl
$ ./a.out
hello from funcA
Hello from funcB 2
main: 12

程序:dlopen从当前目录找到libA.so,然后却在/usr/lib/中找到libB.so(没有使用当前目录的libB.so,这是我们需要的么?)

  • 第二次编译运行(使用DT_RPATH)
$ gcc main.c -ldl  -Wl,--rpath=.
$ ./a.out
hello from funcA
Hello from funcB 1
main: 12

恩,使用当前目录的libB.so,很理想的东西

  • 可是,由于DT_RPATH无法被环境变量LD_LIBRARY_PATH覆盖,不是不建议被使用,而是建议使用DT_RUNPATH么?

  • 第三次编译运行(使用DT_RUNPATH)
$ gcc main.c -ldl -Wl,--rpath=.,--enable-new-dtags
$ ./a.out
hello from funcA
Hello from funcB 2
main: 12

问题重新出现,使用的系统路径中的libB.so 而不是当前目录下的。

程序头部信息

通过下列命令可以查看:

$ readelf -d a.out

为了完整起见,列出前面3次编译的程序的信息:

  • 没有rpath和runpath
Dynamic section at offset 0xf20 contains 21 entries:
Tag Type Name/Value
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libdl.so.2]
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]
0x0000000c (INIT) 0x8048360
...
  • 包含rpath
Dynamic section at offset 0xf18 contains 22 entries:
Tag Type Name/Value
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libdl.so.2]
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]
0x0000000f (RPATH) Library rpath: [.]
0x0000000c (INIT) 0x8048360
....
  • 包含rpath和runpath
Dynamic section at offset 0xf10 contains 23 entries:
Tag Type Name/Value
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libdl.so.2]
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]
0x0000000f (RPATH) Library rpath: [.]
0x0000001d (RUNPATH) Library runpath: [.]

原因

RPATH and RUNPATH给出这个问题的答案:

Unless loading object has RUNPATH:
RPATH of the loading object,
then the RPATH of its loader (unless it has a RUNPATH), ...,
until the end of the chain, which is either the executable
or an object loaded by dlopen
Unless executable has RUNPATH:
RPATH of the executable
LD_LIBRARY_PATH
RUNPATH of the loading object
ld.so.cache
default dirs

用它解释第一个程序:

  • libA.so 没有RUNPATH,故而

    • 使用其RPATH (没有)
    • 递归查找其loader直到链条的顶端(可执行程序或被dlopen打开的对象)的RPATH或者遇RUNPATH退出 (没有命中)
    • 可执行程序没有RUNPATH,故而
      • 使用其RPATH (没有)
  • 环境变量LD_LIBRARY_PATH,(没有)
  • libA.so 的RUNPATH (没有)
  • ld.so.cache (没有命中)
  • 默认路径/usr/lib (命中)

用它解释第二个程序:

  • libA.so 没有RUNPATH,故而

    • 使用其RPATH (没有)
    • 递归查找其loader直到链条的顶端(可执行程序或被dlopen打开的对象)的RPATH或者遇RUNPATH退出 (没有命中)
    • 可执行程序没有RUNPATH,故而
      • 使用其RPATH (命中)

用它解释第三个程序:

  • libA.so 没有RUNPATH,故而

    • 使用其RPATH (没有)
    • 递归查找其loader直到链条的顶端(可执行程序或被dlopen打开的对象)的RPATH或者遇RUNPATH退出 (没有命中)
    • 可执行程序有RUNPATH,(继续前行)
  • 环境变量LD_LIBRARY_PATH,(没有)
  • libA.so 的RUNPATH (没有)
  • ld.so.cache (没有命中)
  • 默认路径/usr/lib (命中)

有意思的就是这个程序了,可执行程序的RUNPATH是一个重要的判断条件,却并不被做为这儿搜索路径!!

结束

本文是在kubuntu 11.10下编写测试的。为了尽可能简单,例子也都是认为制造的。而且我们看到,在使用RPATH的时候是正常的,RUNPATH一般来说,被推荐使用,但这儿它却不能正常工作。

所以,当使用RUNPATH时,我们需要明白:某些情况下可能需要设置环境变量 LD_LIBRARY_PATH

linux动态库加载RPATH, RUNPATH的更多相关文章

  1. Linux 动态库加载

    动态库运行时搜索顺序 1.LD_PRELOAD LD_PRELOAD是一个环境变量,用于动态库加载,动态库加载的优先级最高: 2.-wl,-rpath 编译目标代码时指定的动态库搜索路径(指的是用-w ...

  2. linux动态库加载的秘密

    摘自http://gotowqj.iteye.com/blog/1926734 摘自http://www.360doc.com/content/14/0313/13/12747488_36024641 ...

  3. linux动态库加载时搜索路径

    摘自http://gotowqj.iteye.com/blog/1926613 对动态库的实际应用还不太熟悉的读者可能曾经遇到过类似“error while loading shared librar ...

  4. linux 动态库加载路径修改

    1.在 /etc/ld.so.conf 文件中添加搜索路径,重启或者 ldconfig 生效: 2.在 /etc/ld.so.conf.d 目录下添加 *.conf 文件,其中可以添加搜索路径,重启获 ...

  5. linux动态库加载路径修改

    1.在 /etc/ld.so.conf 文件中添加搜索路径,重启或者 ldconfig 生效: 2.在 /etc/ld.so.conf.d 目录下添加 *.conf 文件,其中可以添加搜索路径,重启获 ...

  6. linux和windows动态库加载路径区别

    # linux和windows动态库加载路径区别 ### 简介------------------------------ linux加载动态库的路径是系统目录/lib和/usr/lib.- wind ...

  7. libdl.so 动态库加载、查找

    使用libdl.so库 动态库加载原理   动态库中函数的查找已经封装成 libdl.so,有4个函数: dlopen  : 打开一个动态库 dlsym   : 在打开的动态库里找一个函数 dlclo ...

  8. linux下添加动态链接库路径、动态库加载等方法

    linux下添加动态链接库路径的方法 2017年01月20日 10:08:17 阅读数:5596   Linux共享库路径配置 Linux下找不到共享库文件的典型现象为明明已经安装某个软包(如libn ...

  9. PHP启动:动态库加载失败(PHP Warning: PHP Startup: Unable to load dynamic library &#39;/usr/local/php7/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20151012/*.so&#39;)

    今天在linux上面智障一般搞了好久,本来想安装个swoole的,然后用  php -m 的命令想看下安装的PHP扩展库,发现有的扩展库有的可以出来,有的加载失败, 加载失败的错误类型: PHP Wa ...

随机推荐

  1. csuoj 1114: 平方根大搜索

    http://acm.csu.edu.cn/OnlineJudge/problem.php?id=1114 1114: 平方根大搜索 Time Limit: 5 Sec  Memory Limit:  ...

  2. 【BZOJ】【3759】Hungergame饥饿游戏

    博弈论/高斯消元 如果没有打开箱子这个操作,那么就是一个很裸的Nim游戏…… 但是有了打开箱子这个操作,就变得蛋疼了T_T 首先我们可以想到一种直接的做法:打开所有箱子,当然如果此时所有a[i]的xo ...

  3. HDU5099——Comparison of Android versions(简单题)(2014上海邀请赛重现)

    Comparison of Android versionsProblem DescriptionAs an Android developer, itˇs really not easy to fi ...

  4. 有限状态机(Finite-state machine)

    var menu = { // 当前状态 currentState: 'hide', // 绑定事件 initialize: function() { var self = this; self.on ...

  5. 刨根究底字符编码之五——简体汉字编码方案(GB2312、GBK、GB18030、GB13000)以及全角、半角、CJK

    简体汉字编码方案(GB2312.GBK.GB18030.GB13000)以及全角.半角.CJK   一.概述 1. 英文字母再加一些其他标点字符之类的也不会超过256个,用一个字节来表示一个字符就足够 ...

  6. netdom join 错误:指定的域不存在,或无法联系。

    环境: 域控制器:feiquan.com  IP:192.168.1.132 客户端:\\win-quan IP:192.168.1.129(动态) 域控制器可以和客户端ping通,但客户端加入域时就 ...

  7. vue-cli卸载旧版,再重新安装后还显示的是旧的版本

    按vue-cli的官方文档中卸载了旧版(2.8.2),然后重装了新版本,之后输入 vue --version还是显示2.8.2,最后发现关闭终端后重新打开终端,再看vue --version显示的是新 ...

  8. JS数组常用方法总结

    JavaScript中创建数组有两种方式 (一)使用 Array 构造函数: var arr1 = new Array(); //创建一个空数组 var arr2 = new Array(20); / ...

  9. api文档管理系统合集

    1.Swagger 2.Showdoc 3.EOAPI 4.阿里的RAP 5.postMan 6.docute: 无需编译的文档撰写工具 7.SmartWiki 接口文档在线管理系统 8.SosoAp ...

  10. JS计算混合字符串长度

    用的是正则表达式 var str = ”坦克是tank的音译”; var len = str.match(/[^ -~]/g) == null ? str.length : str.length +  ...