PB173 - Binární programování Linux
VII. Linker skripty
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
1. 11. 2016
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
1. 11. 2016 1/16
Q Linker skripty
Q Verzování funkcí
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
1. 11. 2016 2/16
Linker skripty
o 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 Id.
• Nebo http://sourceware.org/binutils/docs/ld/
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
1. 11. 2016 3/16
Formát skriptu
• Textové soubory
• Příkazy
Pozice první instrukce, kterou spustit: entry o Výstupní formát: output_format Seznam sekcí a jejich obsah: sections
• Verzování: version
• ...
• Komentáře
• /* */jako v C
o Linkeru se předává při linkování
• gcc -T skript.x ...
• ld -T skript.x ...
• Demo: výchozí skript (id --verbose)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/05 1.11.2016 4/16
Základní příkazy
• ENTRY
• Udává, kam se má skočit po zavedení
• Např. ENTRY (main)
• OUTPUT.FORMAT
• Výstupní BFD formát
• 0UTPUT_F0RMAT(Melf64-x86-64M) (popř. elf32-
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/05 1.11.2016 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 ...
0 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
1. 11. 2016 6/16
Sekce
• Blok sections {  . . . }
• Záznamy typu .vystupni_sekce : { soubory(.vstupni_sekce) }
• soubor může být *
o /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
1. 11. 2016 7/16
Úkol
Skript se sekcemi
O Rozšiřte skript, aby výsledek obsahoval pouze sekci .text • Ostatní zahodíte pomocí /discard/ sekce
O Přeložte
O Ověřte pomocí objdump -h O Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
1. 11. 2016 8/16
Sekce - adresování
• Každému bodu ve skriptu lze přiřadit adresu o Aktuální adresa je . (tečka)
• . = 0x10000;
9 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) }
}
_J
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/05 1.11.2016 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_f un(void), V sekci .text.tl
• 3.: bude volat adresu 0x401000, nastavte entry na její jméno
Q Rozšiřte skript
Aby všechny sekce začínaly za hranicí 0x400000
• . = ... na začátku bloku sections
• Přidejte novou výstupní sekci .text.t na adresu 0x401000
• 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 objdump -h a objdump -t
O Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky MU)
PB173/05
1.11. 2016 10/16
Sekce 2
Verzování funkcí
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/05
1.11. 2016 11/16
Verzování funkcí
Pro zachování zpětné kompatibility knihovních funkcí
• V knihovnách se v průběhu času opravují chyby
• Ale někteří „uživatelé" knihovny na chyby spoléhali
9 Jak zachovat zpětnou kompatibilitu nějaké funkce?
• Chceme 2 funkce s týmž názvem, ale s jinou funkcionalitou
• Podle verze použité při překladu
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
1.11. 2016 12/16
Verzování funkcí
• Každé funkci lze ve skriptu:
• Přiřadit verzi (f un v1, f un v2 nebo výchozí)
• Určit její viditelnost
• Blok version { ... }
o 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 9 Dokumentace
• pinfo ld
• U. Drepper: How To Write Shared Libraries, kap. 3
Jiri Slabý (Fakulta informatiky MU)
PB173/05
1.11. 2016 13/16
Verze ve skriptu
Obsah sekce versi on ve skriptech
• Strom verzí - dědičnost
• Uzly obsahují funkce
• Uzly mohou obsahovat i označení viditelnosti
• globál: o local:
Příklad
VERSJ.1 {
global:
fun; local:
old_fun*;
};
VERS_1.2{
new_functionality_fun; } VERS_1.1; /* inheritance */
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/05 1.11.2016 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,iun@VERS_l") ;
• Výchozí: asm(" .symver fun_new,fun@@VERS_2");
' Příklad 1	
void fun old() { putsfOLD"); } asm(".symver fun_old,fun@");	
	
void fun new() { putsfNEW"); } asm(".symver fun_new,fun@@VERS_2");	
	
Jiri Slabý (Fakulta informatiky MU)
PB173/05
1.11. 2016 15/16
Úkol
Verzování
O Otevřete Si pbl73-bin/07/
Q Projděte 3 verze knihovny vers{l,2,3}.c
• Definuje funkci bubák
• bubák v nich má 3 různé sémantiky podle verze O Projděte soubor, který ji používá x. c
• Volá funkci bubák
(Pro 3. verzi předává i parametr) O Přeložte
• Standardně pomocí make
O Spusťte x{l,2,3}
O Projděte verze v x{l,2,3} za pomoci readelf -V Q Pokračujte domácím úkolem, částí 2
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/05 1.11.2016 16/16