個人創作,歡迎指錯。
牽扯到ELF格式,gcc編譯選項待補,簡單實用的說明一下,對Linux下的so文件有個實際性的認識。
1.so文件是什么?
2.怎么生成以及使用一個so動態庫文件?
3.地址空間,以及線程安全.
4.庫的初始化,解析:
5.使用我們自己庫里的函數替換系統函數:
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1.so文件是什么?
也是ELF格式文件,共享庫(動態庫),類似于DLL。節約資源,加快速度,代碼升級簡化。
知道這么多就夠了,實用主義。等有了印象再研究原理。
2.怎么生成以及使用一個so動態庫文件?
先寫一個C文件:s.c
C代碼
#include <stdio.h>
int count;
void out_msg(const char *m)
{//2秒鐘輸出1次信息,并計數
for(;;) {printf("%s %d\n", m, ++count); sleep(2);}
}
編譯:得到輸出文件libs.o
gcc -fPIC -g -c s.c -o libs.o
鏈接:得到輸出文件libs.so
gcc -g -shared -Wl,-soname,libs.so -o libs.so libs.o -lc
一個頭文件:s.h
C代碼
#ifndef _MY_SO_HEADER_
#define _MY_SO_HEADER_
void out_msg(const char *m);
#endif
再來一個C文件來引用這個庫中的函數:ts.c
C代碼
#include <stdio.h>
#include "s.h"
int main(int argc, char** argv)
{
printf("TS Main\n");
out_msg("TS ");
sleep(5); //這句話可以注釋掉,在第4節的時候打開就可以。
printf("TS Quit\n");
}
編譯鏈接這個文件:得到輸出文件ts
gcc -g ts.c -o ts -L. -ls
執行./ts,嗯:成功了。。。還差點
得到了ts:error while loading shared libraries: libs.so: cannot open shared object file: No such file or directory
系統不能找到我們自己定義的libs.so,那么告訴他,修改變量LD_LIBRARY_PATH,為了方便,寫個腳本:e(文件名就叫e,懶得弄長了)
#!/bin/sh
export LD_LIBRARY_PATH=${pwd}:${LD_LIBRARY_PATH}
./ts
執行:./e &
屏幕上就開始不停有信息輸出了,當然TS Quit你是看不到的,前面是個死循環,后面會用到這句
3.地址空間,以及線程安全:
如果這樣:
./e &開始執行后,稍微等待一下然后再 ./e&,
這個時候屏幕信息會怎么樣呢?全局變量count會怎么變化?
會是兩個進程交叉輸出信息,并且各自的count互不干擾,雖然他們引用了同一個so文件。
也就是說只有代碼是否線程安全一說,沒有代碼是否是進程安全這一說法。
4.庫的初始化,解析:
windows下的動態庫加載,卸載都會有初始化函數以及卸載函數來完成庫的初始化以及資源回收,linux當然也可以實現。
ELF文件本身執行時就會執行一個_init()函數以及_fini()函數來完成這個,我們只要把自己的函數能讓系統在這個時候執行
就可以了。
修改我們前面的s.c文件:
C代碼
#include <stdio.h>
void my_init(void) __attribute__((constructor)); //告訴gcc把這個函數扔到init section
void my_fini(void) __attribute__((destructor)); //告訴gcc把這個函數扔到fini section
void out_msg(const char *m)
{
printf(" Ok!\n");
}
int i; //仍然是個計數器
void my_init(void)
{
printf("Init ... ... %d\n", ++i);
}
void my_fini(void)
{
printf("Fini ... ... %d\n", ++i);
}
重新制作 libs.so,ts本是不用重新編譯了,代碼維護升級方便很多。
然后執行: ./e &
可以看到屏幕輸出:(不完整信息,只是順序一樣)
Init
Main
OK
Quit
Fini
可以看到我們自己定義的初始化函數以及解析函數都被執行了,而且是在最前面以及最后面。
如果s.c中的sleep(5)沒有注釋掉,那么有機會:
./e&
./e&連續執行兩次,那么初始化函數和解析函數也會執行兩次,雖然系統只加載了一次libs.so。
如果sleep時候kill 掉后臺進程,那么解析函數不會被執行。
5.使用我們自己庫里的函數替換系統函數:
創建一個新的文件b.c:我們要替換系統函數malloc以及free(可以自己寫個內存泄露檢測工具了)
C代碼
#include <stdio.h>
void* malloc(int size)
{
printf("My malloc\n");
return NULL;
}
void free(void* ad)
{
printf("My free\n");
}
老規矩,編譯鏈接成一個so文件:得到libb.so
gcc -fPIC -g -c b.c -o libb.o
gcc -g -shared -Wl,-soname,libb.so -o libb.so -lc
修改s.c:重新生成libs.so
C代碼
void out_msg()
{
int *p;
p = (int*)malloc(100);
free(p);
printf("Stop Ok!\n");
}
修改腳本文件e:
#!/bin/sh
export LD_PRELOAD=${pwd}libb.so:${LD_PRELOAD}
export LD_LIBRARY_PATH=${pwd}:${LD_LIBRARY_PATH}
./ts
關鍵就在LD_PRELOAD上了,這個路徑指定的so將在所有的so之前加載,并且符號會覆蓋后面加載的so文件中的符號。如果可執行文件的權限不合適(SID),這個變量會被忽略。
執行:./e &
嗯,可以看到我們的malloc,free工作了。
暫時就想到這么多了。