Jak Mogę połączyć się z określoną wersją glibc?

Link with - static . Gdy linkujesz za pomocą - static , linker osadza bibliotekę wewnątrz pliku wykonywalnego, więc plik wykonywalny będzie większy, ale może być wykonany w systemie ze starszą wersją glibc, ponieważ program użyje własnej biblioteki zamiast biblioteki systemu.

Setup 1: skompiluj własny glibc bez dedykowanego GCC i użyj go

Ponieważ wydaje się to niemożliwe, aby zrobić tylko z hackami wersjonującymi symbole, pójdźmy o krok dalej i sami skompilujmy glibc.

Ta konfiguracja może działać i jest szybka, ponieważ nie rekompiluje całego łańcucha narzędzi GCC, tylko glibc.

Ale nie jest niezawodny, ponieważ używa hosta C runtime obiektów takich jak crt1.o, crti.o, i crtn.o dostarczone przez glibc. Jest to wspomniane w: https://sourceware.org/glibc/wiki/Testing/Builds?action=recall&rev=21#Compile_against_glibc_in_an_installed_location te obiekty wykonują wczesną konfigurację, na której opiera się glibc, więc nie zdziwiłbym się, gdyby rzeczy rozbiły się w cudowny i niesamowicie subtelny sposób.

Aby uzyskać bardziej niezawodną konfigurację, zobacz Setup 2 poniżej.

Zbuduj glibc i zainstaluj lokalnie:

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`

Setup 1: verify the build

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.
     * https://stackoverflow.com/questions/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);
}

Skompiluj i uruchom z 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

Program wyświetla oczekiwane:

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

Polecenie zaadaptowane z https://sourceware.org/glibc/wiki/Testing/Builds?action=recall&rev=21#Compile_against_glibc_in_an_installed_location{[69]ale--sysroot udało się z:

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

Więc go usunąłem.

ldd wyjście potwierdza, że ldd i biblioteki, które właśnie zbudowaliśmy, są używane zgodnie z oczekiwaniami:

+ 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)

Wyjście kompilacji debug pokazuje, że mój host użyto obiektów runtime, co jest złe, jak wspomniano wcześniej, ale nie wiem, jak to obejść, np. zawiera:

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

Setup 1: modify glibc

Teraz zmodyfikujmy glibc za pomocą:

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)");

Następnie przekompiluj i zainstaluj ponownie glibc, a następnie przekompiluj i uruchom ponownie nasz program:

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

I widzimy hacked wydrukowane kilka razy zgodnie z oczekiwaniami.

To dodatkowo potwierdza, że w rzeczywistości użyliśmy skompilowanej biblioteki glibc, a nie hosta.

Sprawdzone na Ubuntu 18.04.

Setup 2: crosstool-ng nieskazitelna konfiguracja

Jest to alternatywa dla setup 1 i jest to najbardziej poprawna konfiguracja, jaką osiągnąłem: wszystko jest poprawne, o ile mogę to zaobserwować, w tym Obiekty C runtime, takie jak crt1.o, crti.o, i crtn.o.

W tej konfiguracji skompilujemy cały dedykowany łańcuch narzędzi GCC, który używa żądanej przez nas biblioteki glibc.

Jedynym minusem tej metody jest to, że budowa potrwa dłużej. Ale nie zaryzykowałbym konfiguracja produkcji z niczym mniej.

Crosstool-ng jest zestawem skryptów, które pobierają i kompilują dla nas wszystko ze źródeł, w tym GCC, glibc i binutils.

Tak system budowania GCC jest tak zły, że potrzebujemy do tego osobnego projektu.

Ta konfiguracja nie jest idealna, ponieważ crosstool - ng nie obsługuje budowania plików wykonywalnych bez dodatkowych -Wl FLAG , co wydaje się dziwne, ponieważ zbudowaliśmy sam GCC. Ale wszystko wydaje się do pracy, więc jest to tylko niedogodność.

Pobierz crosstool-NG i skonfiguruj go:

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

Jedyną obowiązkową opcją, jaką widzę, jest dopasowanie wersji jądra hosta do poprawnego nagłówka jądra. Znajdź wersję jądra hosta za pomocą:

uname -a

Co pokazuje mi:

4.15.0-34-generic

Więc w menuconfig robię:

• Operating System
  • Version of linux

Więc wybieram:

4.14.71

Która jest pierwszą równą lub starsza wersja. Musi być starszy, ponieważ jądro jest kompatybilne wstecz.

Teraz możesz budować z:

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

A teraz poczekaj około trzydziestu minut do dwóch godzin na kompilację.

Konfiguracja 2: opcjonalne konfiguracje

.config które wygenerowaliśmy z ./ct-ng x86_64-unknown-linux-gnu ma:

CT_GLIBC_V_2_27=y

Aby to zmienić, w menuconfig do:

• C-library
• Version of glibc

Zapisz .config i kontynuuj budowanie.

Lub, jeśli chcesz użyć własnego źródła glibc, np. aby użyć glibc z najnowszego Gita, wykonaj w ten sposób :

• Paths and misc options
  • Try features marked as EXPERIMENTAL: Ustaw na true
• C-library
  • Source of glibc
    • Custom location: Powiedz TAK
    • Custom location
      • Custom source location: wskaż katalog zawierający źródło glibc

Gdzie glibc został sklonowany jako:

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

Setup 2: przetestuj to out

#!/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

Wszystko wydaje się działać jak w Setup 1, z tym wyjątkiem, że teraz zostały użyte odpowiednie obiekty runtime:

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

Konfiguracja 2: nieudana próba skutecznej rekompilacji glibc

Nie wydaje się to możliwe z crosstool-NG, jak wyjaśniono poniżej.

If you just re-build;

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

Wtedy twoje zmiany w niestandardowej lokalizacji źródła glibc są brane pod uwagę, ale buduje wszystko od podstaw, przez co nie nadaje się do iteracyjnego rozwoju.

Jeśli zrobimy:

./ct-ng list-steps

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.

Dlatego widzimy, że istnieją kroki glibc splecione z kilkoma krokami GCC, w szczególności libc_start_files jest przed cc_core_pass_2, co jest prawdopodobnie najdroższym krokiem razem z cc_core_pass_1.

Aby zbudować tylko jeden krok, musisz najpierw ustawić opcję "Zapisz kroki pośrednie" w opcji .config dla intial Budowa:

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

A potem możesz spróbować:

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

Ale niestety, + wymagane jak wspomniano w: https://github.com/crosstool-ng/crosstool-ng/issues/1033#issuecomment-424877536

Należy jednak pamiętać, że ponowne uruchomienie w pośrednim kroku resetuje katalog instalacyjny do stanu, który miał podczas tego kroku. Czyli będziesz miał przebudowana libc - ale żaden ostateczny kompilator zbudowany z tą libc (a więc również żadne biblioteki kompilatorów, takie jak libstdc++).

I zasadniczo nadal sprawia, że odbudowa jest zbyt powolna, aby mogła być wykonalna dla rozwoju, i nie widzę, jak to przezwyciężyć bez patchowania crosstool-NG.

Co więcej, począwszy od kroku libc wydawało się, że nie skopiowano ponownie źródła z Custom source location, co spowodowało, że ta metoda nie była możliwa do użycia.

Bonus: stdlibc++

Bonus, jeśli jesteś również interesuje Cię biblioteka standardowa C++: jak edytować i ponownie budować źródło biblioteki standardowej GCC libstdc++ C++?