操作系统

使用环境变量调试动态链接器

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Linux 下的动态链接/装载器 (ld.so, ld-linux.so*)  支持通过环境变量来改变程序运行时的动态链接行为，灵活使用会给调试工作带来很多方便。

  • LD_BIND_NOT 标记；如果设定，则会执行延迟绑定，即决议 (resolve) 某个符号之后，不更新全局偏移表 (GOT) 和过程链接表 (PLT)
  • LD_BIND_NOW 标记；如果设定，则会指定立即绑定，即程序启动后决议所有的符号，并更新 GOT 和 PLT
  • LD_DEBUG 输出动态链接器的 debug 信息，设为 all 将会输出所有的调试信息，设为 help 将会输出帮助信息
  • LD_DEBUG_PATH 指定 LD_DEBUG 输出的文件路径；如果未指定，默认输出到标准输出
  • LD_DYNAMIC_WEAK 允许弱符号 (weak symbols) 被外部符号覆盖 (旧版 glibc 的行为)
  • LD_HWCAP_MASK 设置硬件、平台兼容性的掩码
  • LD_LIBRARY_PATH 一个用冒号分隔的列表，用来指定运行时动态库的搜索路径
  • LD_PRELOAD 一个用空格分隔的列表，用来指定程序在运行时首先被装载的共享库。可利用这个特性来覆盖其他共享库中定义的函数。对于设定了强制位 (setuid/setgid) 的可执行程序，只有在标准搜索路径里面并且也被设定强制位 (setuid) 的共享库才能被装载。
  • LD_ORIGIN_PATH 指向可执行文件的系统路径
  • LD_PROFILE 指定要分析的共享库
  • LD_PROFILE_OUTPUT 指定共享库分析结果的输出文件；如果未指定，默认输出到标准输出
  • LD_SHOW_AUXV 显示从内核传递的辅助数组
  • LD_TRACE_LOADED_OBJECTS 标记；如果设定，将会列出依赖性而不是实际运行（如 ldd）
  • LD_WARN 标记；如果设定，将会警告未定义符号
  • LD_VERBOSE 标记；如果设置，则在查询有关程序的信息时输出有关程序的符号版本控制信息

注：以上环境变量只支持 glibc 2.2 及以上版本。

通过 man 手册可以查看有关动态链接器的更详细的信息：

指定共享库搜索路径的几种方式

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Linux 上有三种方式指定运行时动态链接库的搜索路径， 按照优先级顺序从高到低依次是：

  • rpath
  • LD_LIBRARY_PATH
  • runpath

假设我们有一个程序 a.out 动态链接 liba.so

然后将 liba.so 拷贝到两个独立的目录中：

目录结构如下

使用 -Wl,–enable-new-dtags 参数，通过 gcc 告诉 linker (ld, ld.gold, lld) 使用新的 dtags，即 runpath

运行时通过环境变量 LD_LIBRARY_PATH 指定共享库查找路径为目录 2；通过调试动态链接器，可以看到优先在目录 2 中寻找 liba.so，即 LD_LIBRARY_PATH 的优先级高于 runpath.

如果不指定 –enable-new-dtags 这个 linker 参数，或者使用 –disable-new-dtags，则会使用旧的 dtags，即 rpath

运行时通过环境变量 LD_LIBRARY_PATH 指定共享库查找路径为目录 2；通过调试动态链接器，可以看到优先在目录 1 中寻找 liba.so；即 rpath 的优先级高于 LD_LIBRARY_PATH.