Что именно делает `-rdynamic` и когда именно это необходимо?

Что именно делает -rdynamic (или --export-dynamic на уровне компоновщика) и как оно связано с видимостью символа, как определено флагами -fvisibility* или видимостью pragma и __attribute__ s?

В --export-dynamic ld (1) упоминается:

... Если вы используете "dlopen" для загрузки динамического объекта, который нужно вернуть назад к символам, определенным программой, а не к какой-либо другой динамической объект, то вам, вероятно, понадобится            использовать этот параметр при связывании самой программы....

Я не уверен, что полностью понимаю это. Не могли бы вы привести пример, который не работает без -rdynamic, но делает с ним?

Edit: Я попытался скомпилировать несколько фиктивных библиотек (один файл, несколько файлов, различные уровни -O, некоторые межфункциональные вызовы, некоторые скрытые символы, некоторые видимые), с и без -rdynamic, и до сих пор я был получение байт-идентичных выходов (при постоянном сохранении всех остальных флагов), что довольно озадачивает.

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Вот простой пример, иллюстрирующий использование -rdynamic.

bar.c

extern void foo(void);

void bar(void)
{
    foo();
}

main.c

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

void foo(void)
{
    puts("Hello world");
}

int main(void)
{
    void * dlh = dlopen("./libbar.so", RTLD_NOW);
    if (!dlh) {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        exit(EXIT_FAILURE); 
    }
    void (*bar)(void) = dlsym(dlh,"bar");
    if (!bar) {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        exit(EXIT_FAILURE); 
    }
    bar();
    return 0;
}

Makefile

.PHONY: all clean test

LDEXTRAFLAGS ?=

all: prog

bar.o: bar.c
    gcc -c -Wall -fpic -o [email protected] $<

libbar.so: bar.o
    gcc -shared -o [email protected] $<

main.o: main.c
    gcc -c -Wall -o [email protected] $<

prog: main.o | libbar.so
    gcc $(LDEXTRAFLAGS) -o [email protected] $< -L. -lbar -ldl

clean:
    rm -f *.o *.so prog

test: prog
    ./$<

Здесь bar.c становится общей библиотекой libbar.so и main.c становится программу dlopen libbar и вызывает bar() из этой библиотеки. bar() вызывает foo(), который является внешним в bar.c и определен в main.c.

Итак, без -rdynamic:

$ make test
gcc -c -Wall -o main.o main.c
gcc -c -Wall -fpic -o bar.o bar.c
gcc -shared -o libbar.so bar.o
gcc  -o prog main.o -L. -lbar -ldl
./prog
./libbar.so: undefined symbol: foo
Makefile:23: recipe for target 'test' failed

И с -rdynamic:

$ make clean
rm -f *.o *.so prog
$ make test LDEXTRAFLAGS=-rdynamic
gcc -c -Wall -o main.o main.c
gcc -c -Wall -fpic -o bar.o bar.c
gcc -shared -o libbar.so bar.o
gcc -rdynamic -o prog main.o -L. -lbar -ldl
./prog
Hello world

Ответ 2

Я использую rdynamic для распечатки следов, используя backtrace()/backtrace_symbols() из Glibc.

Без -rdynamic вы не можете получить имена функций.

Чтобы узнать больше о backtrace(), прочитайте его здесь.

Ответ 3

-rdynamic экспортирует символы исполняемого файла, в основном это касается сценариев, как описано в ответе Майка Кингхана, но также помогает, например, Glibc backtrace_symbols() символизирует возвращение.

Вот небольшой эксперимент (тестовая программа скопирована с здесь)

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

/* Obtain a backtrace and print it to stdout. */
void
print_trace (void)
{
  void *array[10];
  size_t size;
  char **strings;
  size_t i;

  size = backtrace (array, 10);
  strings = backtrace_symbols (array, size);

  printf ("Obtained %zd stack frames.\n", size);

  for (i = 0; i < size; i++)
     printf ("%s\n", strings[i]);

  free (strings);
}

/* A dummy function to make the backtrace more interesting. */
void
dummy_function (void)
{
  print_trace (); 
}

int
main (void)
{
  dummy_function (); 
  return 0;
}

скомпилируйте программу: gcc main.c и запустите ее, вывод:

Obtained 5 stack frames.
./a.out() [0x4006ca]
./a.out() [0x400761]
./a.out() [0x40076d]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf0) [0x7f026597f830]
./a.out() [0x4005f9]

Теперь скомпилируйте с -rdynamic, т.е. gcc -rdynamic main.c, и снова запустите:

Obtained 5 stack frames.
./a.out(print_trace+0x28) [0x40094a]
./a.out(dummy_function+0x9) [0x4009e1]
./a.out(main+0x9) [0x4009ed]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf0) [0x7f85b23f2830]
./a.out(_start+0x29) [0x400879]

Как видите, теперь мы получаем правильную трассировку стека!

Теперь, если мы исследуем запись таблицы символов ELF (readelf --dyn-syms a.out):

без -rdynamic

Symbol table '.dynsym' contains 9 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     2: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     3: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     4: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     5: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.4 (3)
     6: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     7: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     8: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__

с -rdynamic у нас есть больше символов, включая исполняемый файл:

Symbol table '.dynsym' contains 25 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     2: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_deregisterTMCloneTab
     3: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     4: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     5: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     6: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.4 (3)
     7: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     8: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND [email protected]_2.2.5 (2)
     9: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
    10: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_registerTMCloneTable
    11: 0000000000601060     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 _edata
    12: 0000000000601050     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 __data_start
    13: 0000000000601068     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   25 _end
    14: 00000000004009d8    12 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 dummy_function
    15: 0000000000601050     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT   24 data_start
    16: 0000000000400a80     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   16 _IO_stdin_used
    17: 0000000000400a00   101 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 __libc_csu_init
    18: 0000000000400850    42 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 _start
    19: 0000000000601060     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   25 __bss_start
    20: 00000000004009e4    16 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 main
    21: 00000000004007a0     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   11 _init
    22: 0000000000400a70     2 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 __libc_csu_fini
    23: 0000000000400a74     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   15 _fini
    24: 0000000000400922   182 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 print_trace

Я надеюсь, что это помогает!