Как я могу сделать ссылку на конкретную версию glibc?

Когда я компилирую что-то на своем ПК с Ubuntu Lucid 10.04, оно связывается с glibc. Lucid использует glibc версии 2.11. Когда я запускаю этот двоичный файл на другом компьютере с более старой версией glibc, команда не сообщает, что glibc 2.11 ...

Насколько мне известно, в glibc используется управление версиями символов. Могу ли я заставить gcc ссылаться на определенную версию символа?

В моем конкретном использовании я пытаюсь скомпилировать кросс-инструментальную цепочку gcc для ARM.

Вы правы в том, что glibc использует управление версиями символов. Если вам интересно, реализация управления версиями символов, представленная в glibc 2.1, описана здесь и является расширением схемы управления версиями символов Sun, описанной здесь .

Один из вариантов - статически связать ваш двоичный файл. Это, наверное, самый простой вариант.

Вы также можете собрать свой двоичный файл в среде сборки chroot или с помощью кросс-компилятора glibc- new => glibc- old .

Согласно сообщению в блоге http://www.trevorpounds.com Связывание со старыми версиями символов (glibc) , можно принудительно связать любой символ с более старым, если он действителен, используя тот же .symverпсевдо -op, который используется в первую очередь для определения версионных символов. Следующий пример взят из сообщения в блоге .

В следующем примере используется реальный путь glibc, но проверяется, что он связан с более старой версией 2.2.5.

#include <limits.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

__asm__(".symver realpath,realpath@GLIBC_2.2.5");
int main()
{
    const char* unresolved = "/lib64";
    char resolved[PATH_MAX+1];

    if(!realpath(unresolved, resolved))
        { return 1; }

    printf("%s\n", resolved);

    return 0;
}

Ссылка на -static . Когда вы связываете с -static, компоновщик встраивает библиотеку внутри исполняемого файла, поэтому исполняемый файл будет больше, но он может быть выполнен в системе со старой версией glibc, потому что программа будет использовать свою собственную библиотеку вместо библиотеки системы .

Настройка 1: скомпилируйте свой собственный glibc без выделенного GCC и используйте его

Поскольку кажется невозможным обойтись только с помощью хаков управления версиями символов, давайте сделаем еще один шаг и скомпилируем glibc сами.

Эта установка может работать и выполняется быстро, поскольку она не перекомпилирует всю цепочку инструментов GCC, а только glibc.

Но это не так надежно , как он использует такие объекты хоста C во время выполнения , как crt1.o, crti.oи crtn.oобеспечивается Glibc. Это упоминается по адресу: https://sourceware.org/glibc/wiki/Testing/Builds?action=recall&rev=21#Compile_against_glibc_in_an_installed_location Эти объекты выполняют раннюю настройку, на которую полагается glibc, поэтому я не удивлюсь, если что-то выйдет из строя. и потрясающе тонкие способы.

Для более надежной настройки см. Настройка 2 ниже.

Скомпилируйте glibc и установите локально:

export glibc_install="$(pwd)/glibc/build/install"

git clone git://sourceware.org/git/glibc.git
cd glibc
git checkout glibc-2.28
mkdir build
cd build
../configure --prefix "$glibc_install"
make -j `nproc`
make install -j `nproc`

Настройка 1: проверьте сборку

test_glibc.c

#define _GNU_SOURCE
#include <assert.h>
#include <gnu/libc-version.h>
#include <stdatomic.h>
#include <stdio.h>
#include <threads.h>

atomic_int acnt;
int cnt;

int f(void* thr_data) {
    for(int n = 0; n < 1000; ++n) {
        ++cnt;
        ++acnt;
    }
    return 0;
}

int main(int argc, char **argv) {
    /* Basic library version check. */
    printf("gnu_get_libc_version() = %s\n", gnu_get_libc_version());

    /* Exercise thrd_create from -pthread,
     * which is not present in glibc 2.27 in Ubuntu 18.04.
     * /programming/56810/how-do-i-start-threads-in-plain-c/52453291#52453291 */
    thrd_t thr[10];
    for(int n = 0; n < 10; ++n)
        thrd_create(&thr[n], f, NULL);
    for(int n = 0; n < 10; ++n)
        thrd_join(thr[n], NULL);
    printf("The atomic counter is %u\n", acnt);
    printf("The non-atomic counter is %u\n", cnt);
}

Скомпилируйте и запустите с test_glibc.sh:

#!/usr/bin/env bash
set -eux
gcc \
  -L "${glibc_install}/lib" \
  -I "${glibc_install}/include" \
  -Wl,--rpath="${glibc_install}/lib" \
  -Wl,--dynamic-linker="${glibc_install}/lib/ld-linux-x86-64.so.2" \
  -std=c11 \
  -o test_glibc.out \
  -v \
  test_glibc.c \
  -pthread \
;
ldd ./test_glibc.out
./test_glibc.out

Программа выводит ожидаемые:

gnu_get_libc_version() = 2.28
The atomic counter is 10000
The non-atomic counter is 8674

Команда адаптирована из https://sourceware.org/glibc/wiki/Testing/Builds?action=recall&rev=21#Compile_against_glibc_in_an_installed_location, но с --sysrootошибкой:

cannot find /home/ciro/glibc/build/install/lib/libc.so.6 inside /home/ciro/glibc/build/install

поэтому я удалил это.

lddвывод подтверждает, lddчто только что созданные библиотеки и используются должным образом:

+ ldd test_glibc.out
        linux-vdso.so.1 (0x00007ffe4bfd3000)
        libpthread.so.0 => /home/ciro/glibc/build/install/lib/libpthread.so.0 (0x00007fc12ed92000)
        libc.so.6 => /home/ciro/glibc/build/install/lib/libc.so.6 (0x00007fc12e9dc000)
        /home/ciro/glibc/build/install/lib/ld-linux-x86-64.so.2 => /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fc12f1b3000)

В gccвыходные показывает компиляции отладки , которые были использованы мои объекты во время выполнения хост, который плохо , как уже упоминалось ранее, но я не знаю , как работать вокруг этого, например , он содержит:

COLLECT_GCC_OPTIONS=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/../../../x86_64-linux-gnu/crt1.o

Настройка 1: изменить glibc

Теперь давайте изменим glibc с помощью:

diff --git a/nptl/thrd_create.c b/nptl/thrd_create.c
index 113ba0d93e..b00f088abb 100644
--- a/nptl/thrd_create.c
+++ b/nptl/thrd_create.c
@@ -16,11 +16,14 @@
    License along with the GNU C Library; if not, see
    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */

+#include <stdio.h>
+
 #include "thrd_priv.h"

 int
 thrd_create (thrd_t *thr, thrd_start_t func, void *arg)
 {
+  puts("hacked");
   _Static_assert (sizeof (thr) == sizeof (pthread_t),
                   "sizeof (thr) != sizeof (pthread_t)");

Затем перекомпилируйте и переустановите glibc, перекомпилируйте и повторно запустите нашу программу:

cd glibc/build
make -j `nproc`
make -j `nproc` install
./test_glibc.sh

и мы видим hackedнапечатанные несколько раз, как и ожидалось.

Это еще раз подтверждает, что мы на самом деле использовали скомпилированную glibc, а не хост.

Проверено на Ubuntu 18.04.

Вариант 2: первоначальная настройка кросс-стула-NG

Это является альтернативой установке 1, и это наиболее правильная установка я достиг далеко: все правильно, насколько я могу наблюдать, в том числе во время выполнения C объекты , такие как crt1.o, crti.o, и crtn.o.

В этой настройке мы скомпилируем полную специализированную цепочку инструментов GCC, которая использует желаемый glibc.

Единственным недостатком этого метода является то, что сборка займет больше времени. Но я бы не стал рисковать производственной установкой на меньшее.

crossstool-NG - это набор сценариев, который загружает и компилирует для нас все из исходников, включая GCC, glibc и binutils.

Да, система сборки GCC настолько плоха, что для этого нужен отдельный проект.

Эта установка не идеальна только потому, что crossstool-NG не поддерживает сборку исполняемых файлов без дополнительных -Wlфлагов , что кажется странным, поскольку мы создали сам GCC. Но вроде все работает, так что это только неудобства.

Получите crossstool-NG и настройте его:

git clone https://github.com/crosstool-ng/crosstool-ng
cd crosstool-ng
git checkout a6580b8e8b55345a5a342b5bd96e42c83e640ac5
export CT_PREFIX="$(pwd)/.build/install"
export PATH="/usr/lib/ccache:${PATH}"
./bootstrap
./configure --enable-local
make -j `nproc`
./ct-ng x86_64-unknown-linux-gnu
./ct-ng menuconfig

Единственная обязательная опция, которую я вижу, - это согласование с версией ядра вашего хоста для использования правильных заголовков ядра. Найдите версию ядра вашего хоста с помощью:

uname -a

который показывает мне:

4.15.0-34-generic

так что menuconfigя делаю:

• Operating System
  • Version of linux

поэтому я выбираю:

4.14.71

которая является первой равной или более старой версией. Он должен быть старше, поскольку ядро ​​обратно совместимо.

Теперь вы можете строить с помощью:

env -u LD_LIBRARY_PATH time ./ct-ng build CT_JOBS=`nproc`

а теперь подождите от 30 минут до двух часов для компиляции.

Настройка 2: дополнительные конфигурации

То, .configчто мы создали, ./ct-ng x86_64-unknown-linux-gnuимеет:

CT_GLIBC_V_2_27=y

Чтобы изменить это, menuconfigвыполните:

• C-library
• Version of glibc

сохраните .configи продолжите сборку.

Или, если вы хотите использовать свой собственный источник glibc, например, чтобы использовать glibc из последней версии git, действуйте следующим образом :

• Paths and misc options
  • Try features marked as EXPERIMENTAL: установить в значение true
• C-library
  • Source of glibc
    • Custom location: скажи да
    • Custom location
      • Custom source location: указать каталог, содержащий ваш исходный код glibc

где glibc был клонирован как:

git clone git://sourceware.org/git/glibc.git
cd glibc
git checkout glibc-2.28

Установка 2: проверьте это

После того, как вы создали нужный набор инструментов, протестируйте его с помощью:

#!/usr/bin/env bash
set -eux
install_dir="${CT_PREFIX}/x86_64-unknown-linux-gnu"
PATH="${PATH}:${install_dir}/bin" \
  x86_64-unknown-linux-gnu-gcc \
  -Wl,--dynamic-linker="${install_dir}/x86_64-unknown-linux-gnu/sysroot/lib/ld-linux-x86-64.so.2" \
  -Wl,--rpath="${install_dir}/x86_64-unknown-linux-gnu/sysroot/lib" \
  -v \
  -o test_glibc.out \
  test_glibc.c \
  -pthread \
;
ldd test_glibc.out
./test_glibc.out

Кажется, все работает как в настройке 1, за исключением того, что теперь использовались правильные объекты среды выполнения:

COLLECT_GCC_OPTIONS=/home/ciro/crosstool-ng/.build/install/x86_64-unknown-linux-gnu/bin/../x86_64-unknown-linux-gnu/sysroot/usr/lib/../lib64/crt1.o

Настройка 2: неудачная попытка эффективной перекомпиляции glibc

Как поясняется ниже, это невозможно с crossstool-NG.

Если вы просто перестроите;

env -u LD_LIBRARY_PATH time ./ct-ng build CT_JOBS=`nproc`

тогда ваши изменения в пользовательском местоположении исходного кода glibc учитываются, но он строит все с нуля, что делает его непригодным для итеративной разработки.

Если мы сделаем:

./ct-ng list-steps

он дает хороший обзор этапов сборки:

Available build steps, in order:
  - companion_tools_for_build
  - companion_libs_for_build
  - binutils_for_build
  - companion_tools_for_host
  - companion_libs_for_host
  - binutils_for_host
  - cc_core_pass_1
  - kernel_headers
  - libc_start_files
  - cc_core_pass_2
  - libc
  - cc_for_build
  - cc_for_host
  - libc_post_cc
  - companion_libs_for_target
  - binutils_for_target
  - debug
  - test_suite
  - finish
Use "<step>" as action to execute only that step.
Use "+<step>" as action to execute up to that step.
Use "<step>+" as action to execute from that step onward.

следовательно, мы видим, что есть шаги glibc, переплетенные с несколькими шагами GCC, в первую очередь libc_start_filesпредшествующими шагам cc_core_pass_2, которые, вероятно, являются наиболее дорогостоящими шагами вместе с cc_core_pass_1.

Чтобы построить только один шаг, вы должны сначала установить .configопцию «Сохранить промежуточные шаги» для начальной сборки:

• Paths and misc options
  • Debug crosstool-NG
    • Save intermediate steps

а затем вы можете попробовать:

env -u LD_LIBRARY_PATH time ./ct-ng libc+ -j`nproc`

но, к сожалению, +требуется, как указано по адресу: https://github.com/crosstool-ng/crosstool-ng/issues/1033#issuecomment-424877536

Однако обратите внимание, что перезапуск на промежуточном этапе сбрасывает каталог установки до состояния, которое было на этом этапе. Т.е. у вас будет пересобранная libc, но не будет окончательного компилятора, построенного с этой libc (и, следовательно, не будет компиляторных библиотек, таких как libstdc ++).

и, по сути, по-прежнему делает перестройку слишком медленной, чтобы ее можно было реализовать в разработке, и я не вижу, как это преодолеть без исправления crossstool-NG.

Кроме того, начиная с libcшага, похоже, не было повторного копирования источника Custom source location, что еще больше сделало этот метод непригодным для использования.

Бонус: stdlibc ++

Бонус, если вас также интересует стандартная библиотека C ++: как отредактировать и пересобрать исходный код стандартной библиотеки GCC libstdc ++ C ++?

На мой взгляд, самое ленивое решение (особенно если вы не полагаетесь на новейшие функции C / C ++ или новейшие функции компилятора) еще не упоминалось, поэтому вот оно:

Просто создайте систему с самой старой GLIBC, которую вы все еще хотите поддерживать.

В настоящее время это довольно просто сделать с помощью таких технологий, как chroot, KVM / Virtualbox или docker, даже если вы действительно не хотите использовать такой старый дистрибутив непосредственно на любом компьютере. В деталях, чтобы сделать максимально переносимый двоичный файл вашего программного обеспечения, я рекомендую выполнить следующие шаги:

1. Просто выберите свой яд в виде песочницы / виртуализации / ... чего угодно, и используйте его, чтобы получить себе виртуальную старую версию Ubuntu LTS и скомпилировать с помощью gcc / g ++, которая есть по умолчанию. Это автоматически ограничивает ваш GLIBC тем, который доступен в этой среде.

2. Избегайте зависимости от внешних библиотек за пределами основных: например, вы должны динамически связывать системные вещи нижнего уровня, такие как glibc, libGL, libxcb / X11 / wayland, libasound / libpulseaudio, возможно GTK +, если вы это используете, но в противном случае предпочтительнее статически связывать внешние libs / отправьте их, если можете. В частности, в большинстве случаев автономные библиотеки, такие как загрузчики изображений, мультимедийные декодеры и т. Д., Могут вызывать меньше поломок в других дистрибутивах (поломка может быть вызвана, например, если они присутствуют только где-то в другой основной версии), если вы отправляете их статически.

При таком подходе вы получаете двоичный файл, совместимый со старым GLIBC, без каких-либо ручных настроек символов, без выполнения полностью статического двоичного файла (который может сломаться для более сложных программ, потому что glibc ненавидит это и может вызвать проблемы с лицензированием для вас) и без настройки создать любую настраиваемую цепочку инструментов, любую настраиваемую копию glibc или что-то еще.