PB173 - Binární programování Linux
VII. Linker skripty
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
12. 11. 2015
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015      1 /16
Q Linker skripty
Q Verzování funkcí
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/05 12.11.2015      2/ 16
Linker skripty
• ldscripts
• Linker se jimi řídí při linkování objektů
• Tj. vždy se nějaký použije
• Udávají
• Kde která sekce leží
• Např. pro embedded, kód musí být na adrese X a data na adrese Y
• Výstupní formát
• Kam skočit po načtení
• A další
• Může přidávat i symboly
• Např. „toto" je adresa začátku sekce Z
• Dokumentace
pinfo ld
• (http://sourceware.org/binutils/)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015      3/ 16
Formát skriptu
• Textové soubory
• Příkazy
• Pozice první instrukce, kterou spustit: entry
• Výstupní formát: output.format
• Seznam sekcí a jejich obsah: sections
• Verzování: version
• ...
• Komentáře
• /**/jako v C
• Linkeru se předává při linkování
• gcc -T skript.x ...
• ld -T skript.x ...
• Demo: výchozí skript
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
4/16
Základní příkazy
• entry
• Udává, kam se má skočit po zavedení
• Např. ENTRY (main)
• output.format
• Výstupní BFD formát
• 0UTPUT_F0RMAT(nelf64-x86-64n) (popř. elf32-i386)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
5/16
Úkol
Základní skript O Vytvořte si linker skript O Bude obsahovat pouze entry a output.format O Vytvořte zdrojový soubor s jednou funkcí
• Bude obsahovat nekonečný cyklus
• Jméno bude stejné jako v entry
O Přeložte a slinkujte skriptem
• gcc -Wl,--build-id=none -nostdlib -t skript.x ...
O Podívejte se na rozložení sekcí
• Měly by začínat okolo adresy 0 O Spusťte program
• Bude fungovat jen pokud sysctl vm.mmap_min_addr je 0
• Pokud není, změňte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
6/16
Sekce
• Blok sections {  . . . }
• Záznamy typu .vystupni_sekce : { soubor(.vstupni_sekce)}
• soubor může být *
• /discard/ je speciální výstupní sekce
• Obsah se zahodí
Příklad
SECTIONS
{
.text    : { *(.text) }
.data : { *(.data) soubor.o(.data.special) } .bss    : { *(.bss) }
}
/DISCARD/: { *(.debug*) *(.comment*) *(.eh_frame*)}
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
7/16
Úkol
Skript se sekcemi
O Rozšiřte skript, aby výsledek obsahoval pouze sekci .text O Přeložte
O Ověřte pomocí objdump -h
O Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
8/16
Sekce - adresování
• Každému bodu ve skriptu lze přiřadit adresu
• Aktuální adresa je . (tečka)
• . = 0x10000;
• Každou sekci lze:
• Vložit na nějakou adresu: .sekce Oxioooo :{...}
• Zarovnat: .sekce ALIGN(...): { ... }
• Pro každou adresu lze vložit symbol
• symbol = .;
• V kódu pak extern unsigned long symbol;
Příklad
SECTIONS
{
. = 0x40000;
my_start = .;
.text : { *(.text) }
.data 0x50000 : { *(.data) }
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
9/16
Úkol
Skript se sekcemi a adresami O Rozšiřte zdrojový soubor o další 2 funkce, tedy:
• 1 (původní): s nekonečným cyklem, dejte ji do sekce .text .t2
• 2: bude volat extern void my_fun(void), do sekce .text.tl
• 3: bude volat adresu 0x401000, nastavte entry na její jméno
O Rozšiřte skript
• Aby všechny sekce začínaly za hranicí 0x400000
• . = ... na začátku bloku sections
• Přidejte novou výstupní sekci .text.t na adresu Ox40iooo
• Obsah .text.tl
• Nový symbol my_f un na aktuální adrese
• Obsah .text.t2 (tedy my_fun ukazuje na začátek .text.t2)
O Přeložte
O Ověřte pomocí ob j dump -haobjdump -t
Q Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
10/16
Sekce 2
Verzování funkcí
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015 11/16
Verzování funkcí
• Pro zachování zpětné kompatibility knihovních funkcí
• V knihovnách se v průběhu času opravují chyby
• Ale někteří „uživatelé" knihovny spoléhali na chyby
• Jak zachovat zpětnou kompatibilitu nějaké funkce?
• Chceme 2 funkce s týmž názvem, ale s jinou funkcionalitou
• Podle verze použité při linkování
Před opravou chyby	Po opravě chyby
void fun() { putsfOLD"); }	void fun() { putsfNEW"); }
libXvl	libX v2
Řešením jsou linker skripty s verzováním
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
12/16
Verzování funkcí
• Každé funkci lze ve skriptu:
• Přiřadit verzi (f un v1, f un v2 nebo výchozí)
• Určit její viditelnost
• Blok version { . . . }
• Obsah version lze předat i samostatně na příkazové řádce
• Odpadá nutnost psaní celého linker skriptu
• ld --version-script=verze.x ...
• gcc -Wl,--version-script=verze.x ...
• Zobrazení pomocí readelf -v
• Dokumentace
pinfo ld
• U. Drepper: How To Write Shared Libraries, kap. 3
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
13/16
Verze ve skriptu
Obsah sekce version ve skriptech
• Strom verzí - dědičnost
• Uzly obsahují funkce
• Uzly mohou obsahovat i označení viditelnosti
• globál:
• local:
Příklad
VERSJ.1 { globál: fun; local: old_fun*;
};
VERS_1.2{
new_functionality_fun; } VERS_1.1; /* inheritance */
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
14/16
Verze ve zdrojovém souboru
• Ve zdrojových souborech je třeba přiřadit verze
• Globální asm direktiva
• Neverzovaná: asm(" .symver fun_oldl,fun@");
• Pro určitou verzi: asm(" .symver fun_old2,fun@VERS_l");
• Výchozí: asm(".symver fun_new,fun@@VERS_2");
Příklad
void fun_old() { puts("OLD");
}
asm(".symver fun_old,fun@");
void fun_new() { puts("NEW");
}
asm(".symver fun_new,fun@@VERS_2");
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
15/16
Úkol
Verzování
O Otevřete Si pbl73-bin/07/
O Projděte 3 verze knihovny versíl,2,3}. c
• Definuje funkci bubák
• bubák v nich má 3 různé sémantiky podle verze Q Projděte soubor, který ji používá x. c
• Volá funkci bubák
• (Pro 3. verzi předává i parametr)
O Přeložte
• Standardně pomocí make
0 Spusťte x{ 1,2,3}
O Projděte verze v x{i, 2,3} za pomoci readelf -v O Pokračujte domácím úkolem, částí 2
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
12. 11. 2015
16/16