Linux动态链接(3)so文件映射地址

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一、so文件的加载地址 so文件一般在程序刚启动的时候由动态连接器映射入可执行程序的地址空间，也可以通过dl库中的dlopen来映射入可执行程序的地址空间中，它的底层实现都是通过mmap来实现，这个没有什么好说的。通常来说，我们自己使用的so文件是很少主动确定so文件加载入内存的地址，所以so文件运行时映射在不同程序中的地址是不确定的。但是有些so文件是在生成的时候指明了自己的优选地址，例如我们常见的ld.so，libc.so文件： 动态链接库的加载地址 [tsecer@Harry loadaddr]$ readelf /lib/ld-linux.so.2 -l Elf file type is DYN (Shared object file) Entry point 0x1e8850 There are 7 program headers, starting at offset 52 Program Headers:   Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align   LOAD           0x000000 0x001e8000 0x001e8000 0x1d58c 0x1d58c R E 0x1000   LOAD           0x01dc60 0x00206c60 0x00206c60 0x00bc0 0x00c80 RW  0x1000   DYNAMIC        0x01defc 0x00206efc 0x00206efc 0x000c8 0x000c8 RW  0x4 C库的加载地址 [tsecer@Harry loadaddr]$ readelf /lib/libc.so.6 -l Elf file type is DYN (Shared object file) Entry point 0x220d10 There are 10 program headers, starting at offset 52 Program Headers:   Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align   PHDR           0x000034 0x0020a034 0x0020a034 0x00140 0x00140 R E 0x4   INTERP         0x13fc90 0x00349c90 0x00349c90 0x00013 0x00013 R   0x1       [Requesting program interpreter: /lib/ld-linux.so.2]   LOAD           0x000000 0x0020a000 0x0020a000 0x171bcc 0x171bcc R E 0x1000   LOAD           0x1721c0 0x0037d1c0 0x0037d1c0 0x027bc 0x057a8 RW  0x1000 它们的加载地址都不是从零地址开始，而是指明了自己的起始地址。 二、如何指定so加载地址 这个并没有找到标准应用例子，我使用的Fedora Core系统中的这两个库设置了起始地址，但是我自己使用官方的glibc对应版本没有编译出相同的设置有起始地址的共享库，所以猜测这些发行版本中对标准的C库进行了定制。简单看一下动态链接库使用的内置链接脚本，其中设置的主要选项是通过text-segment变量设置。估计我们现在使用的发行版是在这个基础上打的补丁。 可以测试一下： [tsecer@Harry loadaddress]$ gcc load.c -fPIC -c -o load.o [tsecer@Harry loadaddress]$ ld -fPIC -shared -o load.so load.o -Ttext-segment=0x12345678通过链接器选项--Ttext-segment选项设置加载地址为0x12345678。 [tsecer@Harry loadaddress]$ readelf -l load.so  Elf file type is DYN (Shared object file) Entry point 0x123457c8 There are 4 program headers, starting at offset 52 Program Headers:   Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align   LOAD           0x000000 0x12345000 0x12345000 0x007cd 0x007cd R E 0x1000加载地址为0x12345000，按照页面为单位对设置地址对齐。   LOAD           0x0007d0 0x123467d0 0x123467d0 0x0006c 0x0006c RW  0x1000   DYNAMIC        0x0007d0 0x123467d0 0x123467d0 0x00060 0x00060 RW  0x4   GNU_STACK      0x000000 0x00000000 0x00000000 0x00000 0x00000 RW  0x4  Section to Segment mapping:   Segment Sections...    00     .hash .dynsym .dynstr .text     01     .dynamic .got.plt     02     .dynamic     03      三、加载地址为零的so文件地址如何确定 1、测试程序 [tsecer@Harry soloaddaddr]$ cat looper.c 创建一个无限循环的so文件，从而阻止该so退出，并且不需要依赖其它文件。 int looper(void) {     while(1); } [tsecer@Harry soloaddaddr]$ gcc looper.c -fPIC -c -o looper.o [tsecer@Harry soloaddaddr]$ ld looper.o -shared -o looper.so [tsecer@Harry soloaddaddr]$ ./looper.so & [1] 6238 [tsecer@Harry soloaddaddr]$ cat /proc/6238/maps 008c8000-008c9000 r-xp 00000000 fd:00 535095     /home/tsecer/CodeTest/soloaddaddr/looper.so 008c9000-008ca000 rw-p 00000000 fd:00 535095     /home/tsecer/CodeTest/soloaddaddr/looper.so 00af1000-00af2000 r-xp 00000000 00:00 0          [vdso] bfc06000-bfc1b000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack] [tsecer@Harry soloaddaddr]$ ./looper.so & [2] 6242 [tsecer@Harry soloaddaddr]$ cat /proc/6242/maps 00dbd000-00dbe000 r-xp 00000000 fd:00 535095     /home/tsecer/CodeTest/soloaddaddr/looper.so 00dbe000-00dbf000 rw-p 00000000 fd:00 535095     /home/tsecer/CodeTest/soloaddaddr/looper.so 00ef5000-00ef6000 r-xp 00000000 00:00 0          [vdso] bf994000-bf9a9000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack] [tsecer@Harry soloaddaddr]$  两次程序加载的地址并不相同，有一定的随机性。 2、mmap(0)返回地址通常是高地址 [tsecer@Harry mmapzero]$ cat mmapzero.c  #include #include int main() {     return printf("address is %x\n",mmap(0,0x1000*4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_PRIVATE|MAP_ANON,0,0)); } [tsecer@Harry mmapzero]$ gcc  mmapzero.c -o mmapzero.c.exe [tsecer@Harry mmapzero]$ ./mmapzero.c.exe  address is b78c3000  [tsecer@Harry mmapzero]$  可以看到，当mmap的第一个参数为0的时候，它的返回地址并不是非常小的一个数值，而是接近堆栈最低位置附近的高端内存，也就是在用户态最高地址3G(0xC0000000)附近。而我们看到一个so文件的加载位置比较小，一般是在16M一下的地址。 3、为什么so优先使用低地址 我对使用的2.6左右的主线版本的内核进行调试，发现同样的looper.so文件在我自己编译的内核中加载地址和测试二、2中显示相同，也就是位于高端地址，这所以这个现象令人有些费解，所以猜测是我使用的fedora core版本对内核做了订制，所以下载对应内核版本，看到里面有一个linux-2.6-execshield.patch补丁文件，该文件对so文件的加载位置做了限制，但是这个补丁一直没有被合入内核中，即使新的2.6.37内核中也没有。后来在网上也看到了一个说明http://lwn.net/Articles/454949/，其中说了对于可执行文件的mmap将会优先使用低端内存。 其中作者给出了一个效果说明