musl libc ldso 動態加載研究筆記:01

前言

  • musl 是一個輕量級的標準C庫,建立在系統調用之上,可以認為是【用戶態】的C 庫,與 glibc 或者 uClibc 屬于同一類。

  • 基于 musl 的 gcc 工具鏈包括交叉編譯工具鏈,可以用于編譯 Linux 或者其他的操作系統,如當前 Lite-OS、RT-Smart 上都采用 musl gcc 作為編譯工具鏈,使用 musl libc作為用戶態應用的C 庫。

  • musl 基于 MIT 授權,開源、輕量、免費,估計越來越多的操作系統開始采用 musl 作為標準C庫

  • 最近也一直在研究 musl libc 的 ldso,也就是動態加載功能,musl 的 動態加載功能集成在 musl libc.so 中。

elf 格式文件

  • musl 本身集成了 動態加載 功能 ldso,初步看了代碼,發現支持 elf 格式的動態編譯的應用程序加載。

  • 使用 musl gcc 工具鏈(交叉編譯工具鏈)編譯的應用程序,可以通過 readelf -l xxx.elf,查看 elf 文件的是否存在動態鏈接信息,如果包含則需要使用 musl ldso 對依賴的共享庫進行加載

  • 示例: 查看一個動態鏈接的應用程序是否存在 【解釋器段】信息: INTERP 類型的

命令:aarch64-linux-musleabi-readelf.exe -l glib_gio_test_s.elf 或者 readelf.exe -l glib_gio_test_s.elf

發現 存在 INTERP 段信息, [Requesting program interpreter: /lib/ld-musl-aarch64.so.1]

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查看 elf 文件依賴的共享庫

  • 靜態編譯的 elf,沒有 動態鏈接信息,也不依賴 共享庫,而動態編譯鏈接的 elf 文件,存在動態鏈接信息,通過 aarch64-linux-musleabi-readelf.exe -d glib_gio_test_s.elf 或者 readelf.exe -d glib_gio_test_s.elf,可以查看依賴的共享庫

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查看 elf 的頭部信息

  • 使用 aarch64-linux-musleabi-readelf.exe -h glib_gio_test_s.elf 或者 readelf.exe -h glib_gio_test_s.elf 可以查看應用程序 elf 的頭部信息,如獲取 入口函數地址等

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查看 elf 符號信息

  • 所謂 elf 符號,就是一些變量名、函數名、數組等,依舊可以通過 readelf 來查看

aarch64-linux-musleabi-readelf.exe -s glib_gio_test_s.elf 或者 readelf.exe -s glib_gio_test_s.elf,注意由于有些 應用程序 elf 文件的符號特別多,所以可以輸出到一個文本文件,然后使用文件查看工具進行查看

aarch64-linux-musleabi-readelf.exe -s glib_gio_test_s.elf > sym_01.s ,這里 把符號導出到 sym_01.s 文件,然后用文本查看工具打開查看

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elf 查看工具

  • 以上是 elf 文件 通過 readelf 進行查看,那么還有其他的工具可以查看 elf 文件嗎?

  • 推薦使用 :EmEditor 二進制查看工具,可以查看、搜索、編輯二進制文件, elf 文件其實也是二進制文件。

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  • 推薦使用 Die,大名鼎鼎的 Detect It Easy 工具進行 elf 文件的解析查看,可以二進制查看、反匯編、查看 各個段、節等信息

  • 使用 die 打開一個 elf 文件

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  • 使用 die 查看 elf 文件信息: elf 頭部
    在這里插入圖片描述

小結

  • 本篇主要記錄 elf 文件的查看,初步了解一下 要動態加載的 文件,也就是 研究動態加載之前,一定要熟悉 elf 格式的文件,文件組成、文件頭部、文件 Program Header,文件的各個段,文件的 節,動態加載需要加載 elf 文件的哪些內容

  • 當前了解到, 一個 elf 文件 只有一個 頭部、有一個或者多個 Program Header,一個 Program Header 的大小是固定的,也就是一個結構體,里面的內容描述一個 段Segment 信息, 一個 elf 文件有多少個 Program Header? 這個需要通過解析 elf 文件的 頭部: elf Header 獲取到

  • 建議查看 elf 的標準規范,熟悉 elf ,熟悉 elf 組成、加載機制,這樣對后面研究動態加載非常重要。

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