第8章 Linux共享库的组织

       从文件结构上讲，共享库(shared library)和共享文件没有什么区别，Linux下的共享库就是普通的ELF共享对象。

 

一、共享库的版本

      1. 共享库版本命名：libname.so.x.y.z

                                   lib 固定前缀；

                                   name 库的名字；

                                   .so 固定后缀；

                                   x 主版本号 表示重大升级，不同主版本号的库之间不兼容；

                                   y 次版本号 库的增量升级，即增加一些新的接口符号，且保持原来的符号不变。在主版本号不变的情况下，高的次版本号的库向后兼容低的此版本号的库。

                                   z 发布版本号 库的一些错误的修正、性能的改进等，并不添加任何新的接口，也不对接口进行更改。相同主版本号、次版本号的共享库，不同的发布版本号之间完全兼容。

 

       2. SO-NAME： 每个共享库都有一个对应的SO-NAME，这个SO-NAME即共享库的文件名去掉次版本号和发布版本号，保留主版本号。例如，共享库libfoo.so.2.6.1的SO-NAME是libfoo.so.2 。 在Linux系统中系统会为每个共享库在它所在的目录创建一个跟SO-NAME相同的并且指向它的软链接(Symbol Link)。

           为什么搞一个SO-NAME呢： 实际上SO-NAME这个软链接会指向目录中主版本号相同、次版本号和发布版本号最新的共享库。文件A的.dynamic段中会有DT_NEED类型的字段，字段的值是它所依赖的所有文件（共享库）的SO-NAME。当共享库进行升级时，如果只是进行增量升级，即保持主版本号不变，只改变次版本号或发布版本号，那么我们可以直接将新版的共享库替换掉旧版，并且修改SO-NAME的软链接指向新版本共享库，即可实现升级；当共享库的主版本号升级时，系统就会存在多个SO-NAME，由于这些SO-NAME并不相同，所以已有的程序并不受影响。     总之，SO-NAME是用来管理共享库依赖关系的。

 

 

二、符号版本

 

三、共享库系统路径

       目前大多数包括Linux在内的开源操作系统都遵守一个叫 FHS (File Hierarchy Standard)的标准，这个标准规定了一个系统中的系统文件应该如何存放。FHS规定，一个系统中主要有3个存放共享库的位置：

      /lib  系统最关键和基础的共享库（如动态链接器、C语言运行库、数学库等）；

      /usr/lib  非系统运行时所需要的关键性的共享库，主要是开发时用到的共享库（用户程序或shell一般不用）；

      /usr/local/lib  主要是第三方应用程序的库。

 

四、共享库查找顺序

       动态链接器查找某个动态链接模块A所依赖的模块（保存在A的.dynamic段的DT_NEED字段里）。

       1. 如果DT_NEED里面保存的是绝对路径，那么动态链接器就按照这个路径去查找；

       2. 如果DT_NEED里面保存的是相对路径，则按照下面的顺序查找：

              2.1. 由环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的路径

              2.2. 由路径缓存文件/etc/ld.so.cache指定的路径

              2.3. 默认共享目录/usr/lib

              2.4. 默认共享目录/lib

 

五、环境变量

       LD_LIBRARY_PATH  可以临时改变应用程序的共享库查找路径，而不会影响系统中的其他程序；

       LD_DEBUG  打开动态链接器的调试功能，动态链接器在运行时打印出各种有用信息

$LD_DEBUG=files ./HelloWorld.out

 

六、共享库的创建和安装

 

创建

$gcc -shared -fPIC -W1, -soname, libfoo.so.1 -o libfoo.so.1.0.0 \
  libfoo1.c libfoo2.c \
  -lbar1 -lbar2

 -shared  输出为共享类型；

-fPIC  使用地址无关代码；

-W1  将指定参数传递给链接器（-soname, libfoo.so.1 指定输出共享库so-name）；

-lbar1 -lbar2  生成的这个共享库依赖于libbar1.so和libbar2.so两个共享库。

 

安装

$su root
$ldconfig -n shared_library_directory

-n  仅扫描命令行指定的目录，不扫描默认目录/usr/lib和/lib，也不扫描配置文件/etc/ld.so.conf所列的目录。