Linux下共享库的加载地址

Question

我对共享库有一个重要的疑问。我所了解的是，将由不同进程共享的库的虚拟地址对于所有这些进程都是相同的。但是，我尝试使用以下一组命令通过proc文件系统查看：

$ cat /proc/*/maps | grep /lib/libc-2.12.1.so

输出结果为：

0025a000-003b1000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
003b1000-003b2000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
003b2000-003b4000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
003b4000-003b5000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
0086d000-009c4000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
009c4000-009c5000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
009c5000-009c7000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
009c7000-009c8000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00110000-00267000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00267000-00268000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00268000-0026a000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
0026a000-0026b000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00485000-005dc000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
005dc000-005dd000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
005dd000-005df000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
005df000-005e0000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00110000-00267000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00267000-00268000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00268000-0026a000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
0026a000-0026b000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00181000-002d8000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
002d8000-002d9000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
002d9000-002db000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
002db000-002dc000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00110000-00267000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00267000-00268000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00268000-0026a000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
0026a000-0026b000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
0013c000-00293000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00293000-00294000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00294000-00296000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00296000-00297000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00bf7000-00d4e000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00d4e000-00d4f000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00d4f000-00d51000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00d51000-00d52000 rw-p 00159000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
00227000-0037e000 r-xp 00000000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
0037e000-0037f000 ---p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so
0037f000-00381000 r--p 00157000 08:07 1046574    /lib/libc-2.12.1.so

对于不同的进程，相同的共享库具有不同的虚拟地址。

请问有人能够解释一下为什么会这样吗？

- pradeepchhetri

Answer 1

共享库加载器ld.so可能会根据二进制文件的需求更改共享库加载的虚拟地址，因为代码、数据和其他部分的大小可能因一个二进制文件而异。重新排列地址空间的过程称为重定位。

重定位也是为什么您必须使用gcc -fPIC将共享库编译为位置无关代码的原因。

- Fred Foo

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此外，每个共享库可以包含不同的段（用于静态零数据、静态初始化数据、程序文本、TLS等）。这些段将占据地址空间的不同区域，并且可能具有不同的权限。这就是您输出的前4个条目所发生的情况。 - Karmastan

我们可以看到这四个区域中每个区域里都有什么吗？ - pradeepchhetri

Answer 2

共享库的同一虚拟地址是从a.out时代开始的。ELF没有这样的限制。

此外，内核随机化映射布局（参见ASLR）。

- adobriyan

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ASLR是示例中libc基地址改变的实际原因。 - caf