库中的链接器脚本变量阻止动态链接

Question

我设置了一个项目，我在其中编译和链接共享库 (libexample.so) 与如下所示的链接器脚本：

SECTIONS
{
    .modules : {
        __MODULES_START = .;
        KEEP(*(.mod*));
        __MODULES_END = .;
    }
    ...
}

我在我的代码中使用这些来加载编译到库中的模块。

extern uint32_t __MODULES_START;
extern uint32_t __MODULES_END;

unsigned int init_mods (void) {
    void (*p)(void) = (void *)&__MODULES_START;
    ...
}

当我在 Makefile 中编译库时

build/%.o: %.c
  gcc -o $@ -c $< -fPIC -g -Os -Iinclude

bin/libexample.so: $(OBJS)
  gcc -o $@ $^ -shared -fPIC -lc -T$(LINKER_SCRIPT)

它可以很好地构建和链接，当我尝试将库链接到另一个调用“init_mods”的项目时它可以工作。

build/%.o: %.c
  gcc -o $@ -c $< -fPIE -g -Os -Iinclude -I../libexample/include

bin/untitled-program: $(OBJS)
  gcc -o $@ $^ -fPIE -lc -lexample -Lbin '-Wl,-rpath,$$ORIGIN'

但是，当我运行可以找到库的程序时，我收到以下链接错误：

/bin/untitled-program: error while loading shared libraries: /blah/blah/libexample.so: unexpected PLT reloc type 0x08

当我读取共享库时，我在符号表中得到了两个定义

Symbol table '.symtab' contains 223 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
...
   154: 0000000000000050     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT    2 __MODULE_INIT_END
...
   222: 0000000000000028     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT    2 __MODULE_INIT_START

所以我想知道我的问题是否与 NOTYPE 有关，但我在查找这方面的文档时遇到了麻烦。

为了解释为什么我认为我的问题与链接器脚本变量有关，当我在打开链接器调试的情况下运行程序时，其中一个是最后出现的。

$ LD_DEBUG=all ./untitled-program
...
     23856: symbol=__MODULE_END;  lookup in file=./bin/untitled-program [0]
     23856: symbol=__MODULE_END;  lookup in file=/usr/lib/libc.so.6 [0]
     23856: symbol=__MODULE_END;  lookup in file=./bin/libexample.so [0]
     23856: binding file ./bin/libexample.so [0] to ./bin/libexample.so [0]: normal symbol `__MODULE_END'
...
     23856: symbol=__MODULE_START;  lookup in file=./bin/untitled-program [0]
     23856: symbol=__MODULE_START;  lookup in file=/usr/lib/libc.so.6 [0]
     23856: symbol=__MODULE_START;  lookup in file=./bin/libexample.so [0]
     23856: binding file ./bin/libexample.so [0] to ./bin/libexample.so [0]: normal symbol `__MODULE_START'
./bin/untitled-program: error while loading shared libraries: ./bin/libexample.so: unexpected PLT reloc type 0x08

但是，这很奇怪，因为它能够在失败之前绑定其他链接器脚本变量之一。

我研究这个问题的时间太长了，所以我无法看到更大的图景。也许我在想这个错误，问题出在另一个符号上。任何帮助或指导将不胜感激！

Answer 1

只需使用 GCC 构造函数属性标记您的模块初始化函数（它与 C++ 构造函数无关！），它将在init_array 部分中包含其地址；然后动态链接器将在main() 之前执行它，或者在加载动态库时立即执行它。

static void my_mod_init(void) __attribute__((constructor));
static void my_mod_init(void)
{
    /* Initialize this module, hook up to the library */
}

这样做的好处是，因为动态链接器会自动执行这些，所以当您加载带有此类模块的动态库时，这些也会运行，例如dlopen(path, RTLD_NOW | RTLD_GLOBAL).

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如果您想在自己的控制下复制功能， 然后让每个模块将一个 init 函数地址数组声明到一个特殊的部分，比如“mod_inits”。定义一些辅助宏：

#define  MERGE2_(a, b)  a ## b
#define  MERGE2(a, b)   MERGE2_(a, b)
#define  MODULE_INIT(func)  \
    static void *MERGE2(_init_, __LINE__) \
    __attribute__((section ("mod_inits"), used)) = &func

然后，在你的模块源文件中，制作一些函数：

static void hello(void) {
    puts("Hello!");
}
MODULE_INIT(hello);

static void also(void) {
    puts("Also hello!");
}
MODULE_INIT(also);

在库文件中，扫描并执行任何标有MODULE_INIT()的编译单元中的所有函数：

extern void *__start_mod_inits;
extern void *__stop_mod_inits;

void run_mod_inits(void)
{
    for (void **ptr = &__start_mod_inits; ptr < &__stop_mod_inits; ptr++) {
        void (*func)(void) = *ptr;

        func();  /* Could pass parameters, if they have the same prototype */

    }
}

您不需要任何链接器文件，因为 gcc 为名称为有效 C 标识符的所有部分提供了 __start_ 和 __stop_ 符号。