Question

我使用cross-prelink预先链接将Qt用于嵌入式ARM设备的大型C ++可执行文件。请注意，我不使用Yocto，而是自定义发行版 - 所以我现在手动运行prelink。

查看prelink的输出，似乎有效：

$ prelink --verbose --ld-library-path=/opt/<product>/lib:/usr/local/Qt-5.3.1/lib --root=$PRODUCT_TARGET_ROOT/<product>/rfs/ /path/to/binary
Laying out 56 libraries in virtual address space 41000000-50000000
Assigned virtual address space slots for libraries:
/lib/ld-linux.so.3                                           41000000-41027908
/opt/<product>/lib/lib<product>common.so.1                   41030000-41cf0fd0
/lib/libc.so.6                                               442b0000-443e3980
/usr/local/Qt-5.3.1/lib/libQt5Qml.so.5                       434f0000-4380ee84
[..]
Prelinking /lib/ld-2.17.so
Prelinking /lib/libc-2.17.so
Prelinking /path/to/binary
Prelinking /<product>/lib/lib<product>common.so.1.0.0
Prelinking /usr/local/Qt-5.3.1/lib/libQt5Qml.so.5.3.1 
[..]

当库被加载时，至少libQt5Qml.so和libproductcommon.so似乎被加载到prelink设置的首选加载地址：

$ cat /proc/`pidof binary`/maps
2ab49000-2ab4a000 r--p 0001e000 07:00 9357       /roroot/lib/ld-2.17.so
2ab4a000-2ab4b000 rw-p 0001f000 07:00 9357       /roroot/lib/ld-2.17.so
2b0fd000-2b223000 r-xp 00000000 07:00 9730       /roroot/lib/libc-2.17.so
2b223000-2b22a000 ---p 00126000 07:00 9730       /roroot/lib/libc-2.17.so
2b22a000-2b22c000 r--p 00125000 07:00 9730       /roroot/lib/libc-2.17.so
2b22c000-2b22d000 rw-p 00127000 07:00 9730       /roroot/lib/libc-2.17.so
41030000-41ce7000 r-xp 00000000 07:00 9305       /roroot/<product>/lib/lib<product>common.so.1.0.0
41ce7000-41cef000 ---p 00cb7000 07:00 9305       /roroot/<product>/lib/lib<product>common.so.1.0.0
41cef000-41cf1000 rw-p 00cb7000 07:00 9305       /roroot/<product>/lib/lib<product>common.so.1.0.0
434f0000-437f8000 r-xp 00000000 07:00 1355       /roroot/usr/local/Qt-5.3.1/lib/libQt5Qml.so.5.3.1
437f8000-437ff000 ---p 00308000 07:00 1355       /roroot/usr/local/Qt-5.3.1/lib/libQt5Qml.so.5.3.1
437ff000-4380e000 rw-p 00307000 07:00 1355       /roroot/usr/local/Qt-5.3.1/lib/libQt5Qml.so.5.3.1
[..]

现在，我预计会有一些减少重新安置的次数：

$ LD_DEBUG=statistics /path/to/binary
    20453:                      number of relocations: 66379
    20453:           number of relocations from cache: 38995
    20453:             number of relative relocations: 21690

$ LD_USE_LOAD_BIAS=0 LD_DEBUG=statistics /path/to/binary
    20478:                      number of relocations: 66379
    20478:           number of relocations from cache: 38995
    20478:             number of relative relocations: 62981

这表明只有相对 重定位由于预链接而减少，而不是正常的重定位（可能需要符号查找）。我特别感兴趣的是减少其他重新安置，因为那些可能是更昂贵的重新定位。

现在我的问题：

prelink是否能够减少正常的重新定位？ LWN article在预链接后显示0个正常重定位，因此我认为这是可能的。
我可以做错什么，以便非相对重新安置不是我的预先链接？我应该在哪里开始调试？

Answer 1

似乎某些链接库未预先链接，预链接信息已过期或已分配地址中存在冲突。

或者你可能运气不好并遭遇类似http://lwn.net/Articles/341313/的事情：

在i686上大约有10％到50％的时间，预链接的好处是   由[vdso]的位置随机化破坏，也被称为   linux-gate.so。如果内核为[vdso]选择的页面重叠   任何预先链接所需的共享库，那么ld-linux无法避免   处理该库的重定位。通常成本雪球   因为没有得到预先链接的页面的库被移动了   他们干扰后续的图书馆。 [在x86_64上，vdso位于   不能冲突的特殊固定地址。]

从https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=162797
尝试此示例
    for i in 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9; do
      for j in 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9; do
        for k in 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9; do
          ldd /bin/cat
        done
      done 
    done  |  grep libc  |  sort  |  uniq -c
对于i686上的当前Fedora 11，我发现大约10％的时间存在冲突，仅涉及ld-linux，libc和[vdso]。这意味着无论如何，glibc必须在大约10％的时间内动态重新定位虽然glibc已预先链接，即使/ bin / cat已接近最少使用共享库。当GNOME应用程序使用50或更多预先链接的共享库，如另一个线程所声称的那样主题，然后运行时冲突和费用更有可能。

请注意，arm没有[vdso]但是有一个代码页，其中包含了这里记录的实用函数https://www.kernel.org/doc/Documentation/arm/kernel_user_helpers.txt，它们位于[vectors] ffff0000-ffff1000内。

我会尝试直接在平台上运行prelink阶段，虽然看起来它是一个只读fs的嵌入式阶段，但我认为值得一试。

请注意，这些重定位只会影响程序的启动时间。

Answer 2

好的，原来问题是某些库没有正确预链接，正如我原来的问题所示， libc.so没有加载到正确的加载地址。

似乎预链接是一种全有或全无的方法：如果可执行文件的某个依赖项未正确预链接或无法在首选地址加载，那么可执行文件和库都不能利用预链接的符号重定位，只利用预链接的相对重定位。

除了上述内容之外，是否应正确预先链接库：

# readelf --dynamic usr/lib/someLibrary.so 
[..]
0x6ffffdf5 (GNU_PRELINKED)              2014-12-15T14:16:56
[..]

# readelf --program-headers usr/lib/someLibrary.so
Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align
  [..]
  LOAD           0x000000 0x44bf0000 0x44bf0000 0xb56d4 0xb56d4 R E 0x8000
  [..]

prelink --verbose，readelf --program-headers和cat /proc/PID/maps输出的地址需要匹配。

我的错误是我没有检查readelf - 如果我这样做了，我会意识到目标设备上的某些库没有预先链接，因为构建系统中的错误导致预链接用非预先链接的版本覆盖的版本......

修复构建系统问题后，正常的重定位确实降到了0：

# LD_DEBUG=statistics /path/to/binary
  5089:                      number of relocations: 0
  5089:           number of relocations from cache: 19477
  5089:             number of relative relocations: 0

预链接仅对相对重定位有影响

2 个答案: