Dynamic string tokens¶

In several places, the dynamic linker expands dynamic string tokens:

•

In the environment variables LD_LIBRARY_PATH, LD_PRELOAD, and LD_AUDIT,

•

inside the values of the dynamic section tags DT_NEEDED, DT_RPATH, DT_RUNPATH, DT_AUDIT, and DT_DEPAUDIT of ELF binaries,

•

in the arguments to the ld.so command line options --audit, --library-path, and --preload (see below), and

•

in the filename arguments to the dlopen(3) and dlmopen(3) functions.

The substituted tokens are as follows:

$ORIGIN (или ${ORIGIN})

Она раскрывается в каталог, содержащий программу или общий объект. Таким образом, приложение, расположенное в somedir/app может компилироваться с

gcc -Wl,-rpath,'$ORIGIN/../lib'
    

для того, чтобы оно могло найти связанный общий объект в somedir/lib и не важно где в иерархии каталогов будет находиться somedir. Это облегчает создание приложений «под ключ», которые вместо установки в специальные каталоги, можно просто распаковать в любой каталог, и они всё равно найдут свои общие объекты.

$LIB (или ${LIB})

Она раскрывается в lib или lib64, в зависимости от архитектуры (например, на x86-64 она заменяется на lib64, а на x86-32 она заменяется на lib).

$PLATFORM (или ${PLATFORM})

Преобразуется в строку, соответствующую типу процессора узла (например, «x86_64»). На некоторых архитектурах ядро Linux не предоставляет строку платформы динамическому компоновщику. Значение этой строки берётся из значения AT_PLATFORM вспомогательного вектора (смотрите getauxval(3)).

Note that the dynamic string tokens have to be quoted properly when set from a shell, to prevent their expansion as shell or environment variables.

Безопасный режим выполнения¶

В целях безопасности, если динамический компоновщик определяет, что двоичный файл должен быть запущен в безопасном режиме выполнения, действие некоторых переменных окружения отменяется или изменяется; кроме этого, эти переменные окружения удаляются из окружения, и программа даже не увидит, что они определены. Некоторые из этих переменных окружения влияют на работу самого динамического компоновщика, и они описаны ниже. Другие переменные окружения, учитываемые подобным образом: GCONV_PATH, GETCONF_DIR, HOSTALIASES, LOCALDOMAIN, LOCPATH, MALLOC_TRACE, NIS_PATH, NLSPATH, RESOLV_HOST_CONF, RES_OPTIONS, TMPDIR и TZDIR.

Двоичный файл выполняется в безопасном режиме выполнения, если запись AT_SECURE в вспомогательном векторе (смотрите getauxval(3)) содержит ненулевое значение. Эта запись может иметь ненулевое значение по разным причинам:

•

У процесса различаются реальный и эффективный идентификатор пользователя/группы. Обычно, это происходит в результате выполнения программ с установленным битом set-user-ID или set-group-ID.

•

Процесс с пользовательским ID не равным root, выполняет файл, который присваивает мандаты процессу.

•

Ненулевое значение может установить Linux Security Module.

Переменные окружения¶

Среди наиболее важных переменных окружения следует выделить следующие:

LD_ASSUME_KERNEL (начиная с glibc 2.2.3)

Каждый общий объект может сообщать динамическому компоновщику о требуемой минимальной версии ядерного ABI (это требование кодируется в разделе ELF note, который можно просмотреть с помощью readelf -n, под меткой NT_GNU_ABI_TAG). Во время выполнения динамический компоновщик определяет версию ABI запущенного ядра и не будет загружать общие объекты, у которых минимальная версия ABI превышает версию ядра.

LD_ASSUME_KERNEL можно использовать, чтобы заставить динамический компоновщик предполагать, что он работает в системе с другой версией ядра ABI. Например, следующая команда заставляет динамический компоновщик при загрузке общих объектов, требуемых myprog, предполагать, что он запущен на Linux с версией 2.2.5:

$ LD_ASSUME_KERNEL=2.2.5 ./myprog
    

В системах, предоставляющих несколько версий общего объекта (в различных каталогах пути поиска) с разными требованиями к минимальной версии ядра ABI, LD_ASSUME_KERNEL может использоваться для выбора версии объекта, которую нужно задействовать (в зависимости от порядка поиска в каталогах).

Исторически, свойство LD_ASSUME_KERNEL наиболее часто использовалось при ручном выборе старых реализаций нитей POSIX LinuxThreads в системах, которые предоставляли и LinuxThreads, и NPTL (в последствии стала базовой в таких системах); смотрите pthreads(7).

LD_BIND_NOW (начиная с glibc 2.1.1)

Если переменная содержит непустую строку, то динамический компоновщик будет искать все символы при запуске программы вместо того, чтобы отложить поиск вызовов функций до момента, когда они встретятся в первый раз. Это полезно при отладке.

LD_LIBRARY_PATH

A list of directories in which to search for ELF libraries at execution time. The items in the list are separated by either colons or semicolons, and there is no support for escaping either separator. A zero-length directory name indicates the current working directory.

Данная переменная игнорируется в режиме безопасного выполнения.

Within the pathnames specified in LD_LIBRARY_PATH, the dynamic linker expands the tokens $ORIGIN, $LIB, and $PLATFORM (or the versions using curly braces around the names) as described above in Dynamic string tokens. Thus, for example, the following would cause a library to be searched for in either the lib or lib64 subdirectory below the directory containing the program to be executed:

$ LD_LIBRARY_PATH='$ORIGIN/$LIB' prog
    

(Обратите внимание на одиночные кавычки, которые не позволяют раскрывать $ORIGIN и $LIB как переменные оболочки!)

LD_PRELOAD

Список дополнительных, указанных пользователем, общих объектов ELF, которые будут загружены раньше чем все остальные. Может использоваться для выборочной замены функций из других общих объектов.

Элементы списка разделяются пробелами или двоеточиями, экранирование этих разделителей не поддерживается. Объекты ищутся согласно правилам из ОПИСАНИЯ. Найденные объекты добавляются в карту связей согласно списку, в порядке слева направо.

В режиме безопасного выполнения предварительная загрузка файлов с символами косой черты не выполняется. Кроме того, загружаются общие объекты только из стандартных каталогов поиска и с включённым битом режима set-user-ID (что не типично).

Within the names specified in the LD_PRELOAD list, the dynamic linker understands the tokens $ORIGIN, $LIB, and $PLATFORM (or the versions using curly braces around the names) as described above in Dynamic string tokens. (See also the discussion of quoting under the description of LD_LIBRARY_PATH.)

Есть несколько методов указания библиотек для предварительной загрузки,они обрабатываются в следующем порядке:

LD_TRACE_LOADED_OBJECTS

Если установлена (любое значение), то вместо нормального запуска программы будут выданы её динамические зависимости, как если бы она была запущена ldd(1).

Также существует большое количество более или менее полезных переменных, многие из которых устарели или предназначены только для внутреннего использования.

LD_AUDIT (начиная с glibc 2.4)

Определяемый пользователем список общих объектов ELF, которые будут загружены раньше всех остальных в отдельное пространство имён компоновщика (т. е., они не внедряются вместо обычных привязываемых символов, которые могли бы быть в этом процессе). Эти объекты можно использовать для контрольной проверки операций динамического компоновщика. Элементы в списке разделяются двоеточиями и двоеточия нельзя экранировать.

Переменная LD_AUDIT игнорируется в режиме безопасного выполнения.

The dynamic linker will notify the audit shared objects at so-called auditing checkpoints—for example, loading a new shared object, resolving a symbol, or calling a symbol from another shared object—by calling an appropriate function within the audit shared object. For details, see rtld-audit(7). The auditing interface is largely compatible with that provided on Solaris, as described in its Linker and Libraries Guide, in the chapter Runtime Linker Auditing Interface.

Within the names specified in the LD_AUDIT list, the dynamic linker understands the tokens $ORIGIN, $LIB, and $PLATFORM (or the versions using curly braces around the names) as described above in Dynamic string tokens. (See also the discussion of quoting under the description of LD_LIBRARY_PATH.)

Начиная с glibc 2.13 в режиме безопасного выполнения имена в списке контрольной проверки, содержащие символы косой черты, игнорируются, и загружаются только общие объекты с включённым битом режима set-user-ID из стандартных каталогов поиска.

LD_BIND_NOT (начиная с glibc 2.1.95)

Если эта переменная окружения не равна пустой строке, то не обновлять GOT (global offset table — таблицу глобальных перемещений) и PLT (procedure linkage table — таблицу компоновки процедур) после определения символа функции. Совместное использовав эту переменную с LD_DEBUG (с категориями bindings и symbols), можно увидеть все привязки функции во время выполнения.

LD_DEBUG (начиная с glibc 2.1)

Выводить подробную отладочную информацию об операции динамического компоновщика. Содержимое этой переменной равно одной или нескольким следующим категориям, разделённым двоеточием, запятой или (если значение в кавычках) пробелом:

Начиная с glibc 2.3.4, LD_DEBUG игнорируется в режиме безопасного выполнения, если существует файл /etc/suid-debug (содержимое файла не важно).

LD_DEBUG_OUTPUT (начиная с glibc 2.1)

По умолчанию вывод LD_DEBUG записывается в стандартный поток ошибок. Если LD_DEBUG_OUTPUT определена, то вывод записывается в указанной значением файл с добавлением суффикса «.» (точка) ID процесса.

Переменная LD_DEBUG_OUTPUT игнорируется в режиме безопасного выполнения.

LD_DYNAMIC_WEAK (начиная с glibc 2.1.91)

По умолчанию при поиске общих библиотек для разрешения символьной ссылки динамический компоновщик будет использовать первое найденное.

Old glibc versions (before glibc 2.2), provided a different behavior: if the linker found a symbol that was weak, it would remember that symbol and keep searching in the remaining shared libraries. If it subsequently found a strong definition of the same symbol, then it would instead use that definition. (If no further symbol was found, then the dynamic linker would use the weak symbol that it initially found.)

Поведение старой glibc является нестандартным (стандартной практикой является учёт различия слабых и строгих символов только в момент статической компоновки). Текущее поведение динамического компоновщика появилось в glibc 2.2 (такое поведение предоставлялось в то время большинством других реализаций).

Создание переменной окружения LD_DYNAMIC_WEAK (с любым значением) включает старое (нестандартное) поведение glibc, тем самым, слабые символы одной общей библиотеки могут заменяться строгими символами, обнаруженными в другой библиотеке (заметим, что даже когда эта переменная установлена, строгие символы общей библиотеки не заменят слабые определения того же символа в основной программе).

Начиная с glibc 2.3.4, LD_DYNAMIC_WEAK игнорируется в режиме безопасного выполнения.

LD_HWCAP_MASK (начиная с glibc 2.1)

Маска для совместимости с аппаратными возможностями.

LD_ORIGIN_PATH (начиная с glibc 2.1)

Путь, где находится двоичный файл.

Начиная с glibc 2.4, LD_ORIGIN_PATH игнорируется в режиме безопасного выполнения.

LD_POINTER_GUARD (from glibc 2.4 to glibc 2.22)

Значение 0 отключает защиту указателя. Любое другое значение включает защиту указателя, что является действием по умолчанию. Защита указателя — это механизм безопасности, в результате которого некоторые указатели на код, хранящийся в перезаписываемой памяти программы (адреса возврата, сохраняемые setjmp(3) или указатели на функцию, используемые различными внутренними функциями glibc), искажаются полупроизвольным образом, что затрудняет атакующему подбор указателей для проведения атак переполнения буфера или срыва стека. Начиная с glibc 2.23, LD_POINTER_GUARD можно больше не использовать для отключения защиты указателя, так как теперь она всегда включена.

LD_PROFILE (начиная с glibc 2.1)

В переменной задаётся имя динамического объекта (одного) для профилирования, в виде пути или имени so. Результат профилирования записывается в файл с именем: «$LD_PROFILE_OUTPUT/$LD_PROFILE».

Начиная с glibc 2.2.5, LD_PROFILE игнорируется в режиме безопасного выполнения.

LD_PROFILE_OUTPUT (начиная с glibc 2.1)

Каталог, куда будет сохраняться результат работы с LD_PROFILE. Если эта переменная не определена или её значение равно пустой строке, то по умолчанию результат будет сохранён в каталог /var/tmp.

Переменная LD_PROFILE_OUTPUT игнорируется в режиме безопасного выполнения; вместо неё всегда используется /var/profile (это относится только к glibc до версии 2.2.5, так как в более новых версиях LD_PROFILE также игнорируется в режиме безопасного выполнения).

LD_SHOW_AUXV (начиная с glibc 2.1)

Если эта переменная окружения определена (с любым значением), то показывается вспомогательный массив, переданный из ядра (смотрите также getauxval(3)).

Начиная с glibc 2.3.4, LD_SHOW_AUXV игнорируется в режиме безопасного выполнения.

LD_TRACE_PRELINKING (начиная с glibc 2.4)

Если эта переменная окружения определена, то выполнять трассировку объекта предварительной компоновки, чьё имя указано в этой переменной окружения (для получения списка трассируемых объектов используйте ldd(1)). Если имя объекта не распознано, то трассируется все действия предварительной компоновки (prelinking activity).

LD_USE_LOAD_BIAS (начиная с glibc 2.3.3)

По умолчанию (т. е., если переменная не определена) исполняемые и предварительно скомпонованные объекты учитывают базовые адреса общих объектов, от которых они зависят, а (предварительно не скомпонованные) перемещаемые исполняемые (PIE) и другие общие объекты не учитывают их. Если переменной LD_USE_LOAD_BIAS присвоено значение 1, то и исполняемые файлы, и PIE учитывают базовые адреса. Если значение переменной LD_USE_LOAD_BIAS равно 0, то ни исполняемые файлы ни PIE не учитывают базовые адреса.

Начиная с glibc 2.3.3, данная переменная игнорируется в режиме безопасного выполнения.

LD_VERBOSE (начиная с glibc 2.1)

Если значение равно непустой строке, то выводится информация о символах программы (если также установлена переменная окружения LD_TRACE_LOADED_OBJECTS).

LD_WARN (начиная с glibc 2.1.3)

Если значение равно непустой строке, то выдаются предупреждения о ненайденных символах.

LD_PREFER_MAP_32BIT_EXEC (только для x86-64; начиная с glibc 2.23)

Согласно руководству по оптимизации ПО Intel Silvermont для 64-битных приложений, выполнение предсказания ветвления может отразиться негативным образом, если цель ветви находится дальше чем 4 ГБ от ветви. Если эта переменная окружения установлена (любое значение), то динамический компоновщик сначала попытается отобразить исполняемые страницы с помощью mmap(2) с флагом MAP_32BIT и, если это не удастся, то выполнит отображение без флага. Примечание: с флагом MAP_32BIT отображение выполняется в нижние 2 ГБ (не 4 ГБ) адресного пространства.

Так как при MAP_32BIT сокращается адресный диапазон, доступный для случайного выравнивания адресного пространства (ASLR), то LD_PREFER_MAP_32BIT_EXEC всегда отключается в режиме безопасного выполнения.

Аппаратные возможности¶

Некоторые общие объекты скомпилированы с использованием специальных аппаратных инструкций, которые существуют не в каждом ЦП. Такие объекты должны быть установлены в каталоги, чью имена (например, /usr/lib/sse2/) определяют требования к аппаратным возможностям. Динамический компоновщик проверяет эти каталоги учитывая аппаратуру машины и выбирает наиболее подходящую версию требуемого общего объекта. Каталоги аппаратных возможностей могут каскадироваться для объединения свойств ЦП. Список имён поддерживаемых аппаратных возможностей зависит от ЦП. В настоящее время распознаются следующие имена:

Alpha

ev4, ev5, ev56, ev6, ev67

MIPS

loongson2e, loongson2f, octeon, octeon2

PowerPC

4xxmac, altivec, arch_2_05, arch_2_06, booke, cellbe, dfp, efpdouble, efpsingle, fpu, ic_snoop, mmu, notb, pa6t, power4, power5, power5+, power6x, ppc32, ppc601, ppc64, smt, spe, ucache, vsx

SPARC

flush, muldiv, stbar, swap, ultra3, v9, v9v, v9v2

s390

dfp, eimm, esan3, etf3enh, g5, highgprs, hpage, ldisp, msa, stfle, z900, z990, z9-109, z10, zarch

x86 (только 32-битные)

acpi, apic, clflush, cmov, cx8, dts, fxsr, ht, i386, i486, i586, i686, mca, mmx, mtrr, pat, pbe, pge, pn, pse36, sep, ss, sse, sse2, tm