为什么 `ld -L -l...` 不匹配 `ld /path/to/library.so` 的行为？答案

【问题标题】：Why doesn't `ld -L -l...` match the behavior of `ld /path/to/library.so`?为什么 `ld -L -l...` 不匹配 `ld /path/to/library.so` 的行为？
【发布时间】：2020-07-29 04:48:48
【问题描述】：

我有两个问题在下面突出显示。我使用的是 64 位 Linux。

我在另一个post 上看到MUSL 被提及为libc 实现。

我尝试将它与以下 Hello world 汇编程序一起使用，该汇编程序使用两个 libc 函数，write 和 _exit。

  .data
hello:
  .ascii "Hello, world\n"

  .text
  .globl _start
_start:
  movl $13, %edx
  movl $hello, %esi
  movl $1, %edi
  call write

  movl $0, %edi
  call _exit

我用以下代码组装了代码：

# Command 1
$ as -o hello.o hello.s

然后我运行 ld 以生成静态链接 MUSL libc 的可执行文件。

# Command 2
$ ld hello.o /usr/lib/x86_64-linux-musl/libc.a

这会生成一个 a.out 文件，该文件按预期工作，执行时输出“Hello, world”。

我还尝试了对前面ld命令的不同调用，使用-static -lc而不是直接指定路径，并且还使用-L提供MUSL的路径，这样glibc就不会被使用，因为后者已经在 ld 的搜索路径上。

# Command 3
$ ld hello.o -L/usr/lib/x86_64-linux-musl/ -static -lc

按预期工作。

接下来我尝试动态链接MUSLlibc。

# Command 4
$ ld -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 hello.o \
     /usr/lib/x86_64-linux-musl/libc.so

这似乎按预期工作。我可以运行a.out，在a.out 上调用ldd 表明MUSL 的libc 已链接。

最后，我尝试了相对于之前静态链接版本的类似修改，使用-lc 和-L 而不是直接指定.so 文件的路径。

# Command 5
$ ld -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 hello.o \
     -L/usr/lib/x86_64-linux-musl -lc

程序运行不正常，输出错误：

bash: ./a.out: No such file or directory

当我使用--verbose 标志运行相同的ld 命令时，输出与将--verbose 传递给之前的ld 命令（生成工作可执行文件的Command 4）时的输出相同。

在a.out 上运行ldd 也会输出错误：

./a.out: error while loading shared libraries: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so: invalid ELF header

问题 1：为什么在这种情况下使用 -L 和 -lc 调用 ld 与之前直接指定 .so 文件的行为不匹配？

我注意到如果我将指定的动态链接器更改为/lib/ld-musl-x86_64.so.1，生成的a.out 会按预期运行。

# Command 6
$ ld -dynamic-linker /lib/ld-musl-x86_64.so.1 hello.o \
     -L/usr/lib/x86_64-linux-musl -lc

但是，在生成的a.out 上调用ldd 会产生以下错误，之前我在Command 4 中没有使用-lc 和-L 时并非如此：

./a.out: error while loading shared libraries: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so: invalid ELF header

问题 2：为什么 ld 在此二进制文件上失败，但在我将 .so 文件的路径传递给 ldd 并使用不同的动态链接器时更早地工作？ p>

【问题讨论】：

至少用--verbose 重新运行上述命令，看看实际发生了什么。
@n.'pronouns'm.，我尝试使用--verbose 运行命令，它会输出使用的内部链接器脚本，然后是ld: mode elf_x86_64、attempt to open hello.o succeeded、hello.o ，attempt to open /usr/lib/x86_64-linux-musl/libc.so succeeded，/usr/lib/x86_64-linux-musl/libc.so。 --verbose 的输出对于上面的命令 4 和 5 是相同的，我已经更新了帖子以表明这一点。

标签： linux assembly x86-64 ld musl

【解决方案1】：

我遇到的问题是由于将-L 与链接器一起使用，但没有该路径可用于在运行时加载libc.so。

我在Command 4 和Command 5 生成的程序上调用readelf --dynamic --program-headers 注意到了这一点。

 # Command 4
 0x0000000000000001 (NEEDED) Shared library: [/usr/lib/x86_64-linux-musl/libc.so]
 # Command 5
 0x0000000000000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so]

我能够解决Command 5 生成的程序的问题，方法是在运行程序时使用环境变量LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/x86_64-linux-musl，或者通过向ld、-rpath /usr/lib/x86_64-linux-musl 传递一个额外的参数。

【讨论】：