使用 gcc 理解共享库

Question

我试图理解 C 中共享库的以下行为

一号机

$ cat one.c 
#include<stdio.h>

int main() {
    printf ("%d", 45);
}
$ gcc one.c -o one -O3
$ ldd one
    linux-gate.so.1 =>  (0x00331000)
    libc.so.6 => /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6 (0x00bc2000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x006dc000)
$ cat two.c 
int main() {
    int i = 0;
}
$ gcc two.c -o two -O3
$ ldd two
    linux-gate.so.1 =>  (0x006f7000)
    libc.so.6 => /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6 (0x00110000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x00eb0000)
$

机器二

$ cat three.c
#include<stdio.h>

int main() {
    printf ("%d", 45);
}
$ gcc three.c -o three -O3
$ ldd three
    /usr/lib/libcwait.so (0xb7ffd000)
    libc.so.6 => /lib/tls/i686/nosegneg/libc.so.6 (0x002de000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002bf000)
$

目前我还没有完全理解一些事情：

• 括号中给出的地址（例如，(0x002de000)）是什么意思？

  即使对于同一台机器上的同一个库，这些地址也是不同的，这表明这些是加载这些库的内存位置的地址。但是，如果这是真的，为什么这些库会加载到内存中（我还没有执行程序，它们不应该只在运行时加载吗？）。

• 为什么two需要任何库？我使用了-O3，汇编器输出为

  <前><代码>$ gcc Two.c -S -O3 $ 猫二.s .文件“两个.c” 。文本 .p2align 4,,15 .global主文件 .type main, @function 主要的： 推入%ebp movl %esp, %ebp 人口%ebp 雷特 .size 主，.-main .ident“GCC：（Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5）4.4.3” .section .note.GNU-stack,"",@progbits $

  到底需要什么库？

• 在机器 2 上，为什么使用 /usr/lib/libcwait.so 而不是 linux-gate.so.1？

  我认为这是因为机器二上的内核非常旧（2.6.9）并且库linux-gate.so.1不可用。这是原因吗？

Answer 1

括号中给出的地址（例如，(0x002de000)）是什么意思？

它是加载库的（虚拟）内存地址。
最近的系统可以提供库加载位置的随机化，所以
该地址可能因调用而异。

它们不应该只在运行时加载吗？

是的，他们是。 ldd 经历的过程与
但在运行时完成，以便能够弄清楚各种事情。

为什么两个人都需要任何库？

libc.so.6 是标准 C 库（以及其他东西，例如内核接口），并且始终在默认情况下链接。 gcc 有选项来控制这一点，例如 -nostdlib 标志

ld-linux.so 是动态加载器，负责加载/重新定位其他共享库并运行您的应用程序。 ld-linux.so 的联机帮助页为您提供了详细信息。

linux-gate.so.1是一个虚拟库，它只存在于内核的内存中。它用于执行对内核的系统调用，并根据您的 CPU 找出最有效的方法。这可能是比您的其他 2.6.9 内核机器更晚添加到 Linux 中的。

我不知道 /usr/lib/libcwait.so 是什么，但您可能可以通过执行 rpm -qif /usr/lib/libcwait.so 来获取有关它的一些信息

Answer 2

地址基本上是随机数。在设计安全实现之前，ldd 将一致地指示加载程序部分的内存地址。大约五年前以来，许多版本的 Linux 现在故意随机化加载地址，以挫败潜在的病毒编写者等。我编译了 one.c （作为 tc）并重复执行 ldd：

[wally@zenetfedora .bin]$ cat t.c
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf ("%d", 45);
}
[wally@zenetfedora .bin]$ gcc -o t t.c -O3
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x009e5000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x00b8d000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x00238000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x002a0000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x00f93000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x00c7a000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x00d1a000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)
[wally@zenetfedora .bin]$ ldd t
    linux-gate.so.1 =>  (0x00d12000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x002e4000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0x002c2000)

crtl 和 ld -linux加载地址是一致的，但是linux-gate是随机的。

需要库是因为需要运行 C 运行时初始化和终止。当然，这些在很大程度上可以被优化，因为 stdin、stdout、stderr 等不需要初始化。尽管如此，crtl 仍然是 main() 被调用的方式。

不同风格和版本的 Linux 有差异。 Glib 的演变经历了许多曲折。有些东西已移至其他图书馆。这与当地杂货店搬运物品的原因几乎是一样的。没有多大意义。

Answer 3

该数字是运行可执行文件时加载库的内存地址。它是在链接时确定的，并且通常是随机的，以使库函数地址不可预测，从而更难以在漏洞利用中使用。 GCC 默认链接标准 C 库。 libcwait 可能是另一个默认库，可能由较旧的 GCC 版本使用。