Внутреннее устройство Linux

В следующих разделах рассказано о том, как применять и обслуживать совместно используемые библиотеки в вашей системе. Если вам интересно, как устроены эти библиотеки, или вы желаете узнать о компоновщиках в целом, обратитесь к книге Джона Р. Ливайна (John R. Levine) Linkers and Loaders («Компоновщики и загрузчики», Morgan Kaufmann, 1999) или к статье Дэвида М. Бизли (David M. Beazley), Брайана Д. Уарда (Brian D. Ward) и Йена Р. Кука (Ian R. Cooke) The Inside Story on Shared Libraries and Dynamic Loading («Внутренняя история совместно используемых библиотек и динамической загрузки», журнал Computing in Science & Engineering, сентябрь/октябрь 2001), а также к таким онлайн-ресурсам, как Program Library HOWTO (http://dwheeler.com/program-library/). Стоит также прочитать страницу руководства ld.so(8).

Вывод зависимостей совместно используемой библиотеки

Файлы совместно используемой библиотеки обычно размещаются там же, где и статические библиотеки. Двумя стандартными каталогами для библиотек в системе Linux являются /lib и /usr/lib. Каталог /lib не должен содержать статических библиотек.

Имя файла совместно используемой библиотеки содержит суффикс. so (shared object — «совместно используемый объект»), как, например, у файлов libc-2.15.so и libc.so.6. Чтобы увидеть, какие совместно используемые библиотеки применяет команда, запустите команду ldd prog (параметр prog — это имя исполняемого файла). Вот пример для команды оболочки:

$ ldd /bin/bash

linux-gate.so.1 => (0xb7799000)

libtinfo.so.5 => /lib/i386-linux-gnu/libtinfo.so.5 (0xb7765000)

libdl.so.2 => /lib/i386-linux-gnu/libdl.so.2 (0xb7760000)

libc.so.6 => /lib/i386-linux-gnu/libc.so.6 (0xb75b5000)

/lib/ld-linux.so.2 (0xb779a000)

В интересах оптимального быстродействия и гибкости исполняемые файлы обычно не знают о расположении своих совместно используемых библиотек; они знают лишь их названия и, возможно, немного о том, где их искать. Небольшая команда ld.so (динамический компоновщик/загрузчик времени исполнения) отыскивает и загружает совместно используемые библиотеки для команды во время исполнения. В приведенном выше отчете команды ldd имена библиотек показаны слева — именно они известны исполняемому файлу. Правая часть показывает, где команда ld.so ищет данную библиотеку.

Последняя строка приведенного отчета дает актуальное местоположение команды ld.so: ld-linux.so.2.

Как команда ld.so отыскивает совместно используемые библиотеки

Одной распространенной проблемой совместно используемых библиотек является то, что динамический компоновщик не может отыскать библиотеку. Первое местоположение, в котором компоновщику обычно следует искать совместно используемые библиотеки, — это заранее сконфигурированный путь поиска библиотеки времени исполнения (rpath) для исполняемого файла, если такой путь существует. О том, как его определить, вы вскоре узнаете.

Далее динамический компоновщик смотрит в системный кэш /etc/ld.so.cache, чтобы понять, находится ли библиотека в стандартном месте расположения. Это быстрый кэш имен файлов библиотек, найденных в каталогах, которые перечислены в файле конфигурации /etc/ld.so.conf.

примечание

Типичным для файла ld.so.conf, как и для многих файлов конфигурации Linux, которые вы уже видели, является то, что он может включать некоторые файлы из такого каталога, как /etc/ld.so.conf.d.

Каждая строка файла ld.so.conf является каталогом, который вы можете включить в кэш. Перечень каталогов обычно короткий и содержит нечто вроде этого:

/lib/i686-linux-gnu

/usr/lib/i686-linux-gnu

Каталоги стандартных библиотек /lib и /usr/lib являются неявными, это означает, что их не нужно включать в файл /etc/ld.so.conf.

Если изменить файл ld.so.conf или сделать изменения в одном из каталогов совместно используемых библиотек, необходимо перестроить файл /etc/ld.so.cache вручную с помощью следующей команды:

# ldconfig — v

Параметр — v сообщает детальную информацию о библиотеках (которую команда ldconfig добавляет в кэш), а также информацию о любых обнаруженных изменениях.

Есть еще одно место, где команда ld.so ищет совместно используемые библиотеки: переменная окружения LD_LIBRARY_PATH. Вскоре мы поговорим о ней.

Не добавляйте что-либо в файл /etc/ld.so.conf. Вы должны знать, какие совместно используемые библиотеки есть в системном кэше, а если помещать в кэш каждую непонятную маленькую библиотеку, могут возникнуть конфликты и система станет крайне неорганизованной. Когда выполняется компиляция программы, которой необходим нестандартный путь к библиотеке, передайте исполняемому файлу встроенный путь поиска библиотеки времени исполнения. Посмотрим, как это делается.

Связывание программ с совместно используемыми библиотеками