102.3 Gerenciamento de Bibliotecas compartilhadas

No Linux temos 2 tipos de bibliotecas, estáticas ou dinâmicas (também conhecida como compartilhada).

Biblioteca são pedaços de código que podemos usar, ao invés de criar um código do zero, podemos importar um que já exista e assim não vamos ter que cria-lá novamente.

library

Principais diferenças entre cada uma:

Biblioteca Estática	Biblioteca Dinâmia (Compartilha)
O software roda de forma independente (isso é bom)	O software faz referências a uma ou mais bibliotecas (Não é ruim, mas também não é bom)
Gasta mais memória, muito código carregado na memória (Ruim)	Gasta menos memória, menos código carregado na memória (Bom)
Software fica com uma tamanho maior (Ruim)	Software fica com um tamanho menor (Bom)
Se atualizar a biblioteca vai ter que recompilar o código do software (Ruim)	Se atualizar a biblioteca não vai precisar recompilar o código do software (Bom)

LDD - List Dynamic Dependencies

Exibe todas as bibliotecas que um binário utiliza, e caso venha a não ter essa biblioteca no sistema, ele informa também, é usado para ver as bibliotecas compartilhadas.

# Vendo as libs que são usadas pelo binário do LS:
$ ldd $(which ls)
    linux-vdso.so.1 (0x00007ffe2bedc000)
    libselinux.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1 (0x00007f85327e3000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f8532622000)
    libpcre.so.3 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3 (0x00007f85325ae000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007f85325a9000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f8532a39000)
    libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007f8532588000)
    
# Verificando as libs que o binário do iptables usa:
$ ldd /usr/sbin/iptables
    linux-vdso.so.1 (0x00007ffd52fa1000)
    libmnl.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libmnl.so.0 (0x00007fa3e36b3000)
    libnftnl.so.11 => /lib/x86_64-linux-gnu/libnftnl.so.11 (0x00007fa3e3685000)
    libnetfilter_conntrack.so.3 => /lib/x86_64-linux-gnu/libnetfilter_conntrack.so.3 (0x00007fa3e3466000)
    libnfnetlink.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libnfnetlink.so.0 (0x00007fa3e325f000)
    libxtables.so.12 => /lib/x86_64-linux-gnu/libxtables.so.12 (0x00007fa3e324c000)
    libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6 (0x00007fa3e30c9000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fa3e2f06000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007fa3e2f01000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fa3e3965000)

Tudo que tiver uma extensão .so é uma biblioteca, geralmente o nome delas começa com lib também, lembre-se que a extensão no Linux é apenas para informar a nós humanos do que se trata.

A lib ld.so é responsável por encontrar e mapear as libs do sistema para que outras aplicações possam achar o local de cada uma das libs (podemos ver isso porque tem um redirecionamento para sua localização =>), ou a própria aplicação aponta o local dela (quando nao tem redirecionamento, só tem a localização).

LD.SO

Como informado acima, usado para mapear as libs, para isso ele procura em alguns lugares, no /lib, no /usr/lib/ e no /usr/local/lib isso por padrão, mas podemos ter libs em outros locais e para isso precisaremos informar ao sistema onde estão essas libs.

Assim que o Linux inicia, ele cria um arquivo binário contendo uma relação de todas as libs do sistema, esse arquivo é /etc/ld.so.cache, para gerar esse arquivo, usamos o comando ldconfig. O ldconfig consegue fazer essa relação e salvar em ld.so.cache porque ele tem diretórios específicos onde ficam essas libs e porque ele também verifica o arquivo de configuração /etc/ls.so.conf, nele ficam armazenado a localização das libs que não estão nos diretório padrões.

Resumo:

/etc/ld.so.cache
Binário contendo uma relação de todas as libs do sistema.
/etc/ld.so.conf
Arquivo de configuração para incluir libs adicionais.

Exemplo de um arquivo de configuração:

### Arquivo /etc/ld.so.conf.d/libc.conf
# libc default configuration
/usr/local/lib

### Arquivo /etc/ld.so.conf.d/zz_x32-biarch-compat.conf
# Legacy biarch compatibility support
/libx32
/usr/libx32

### Listando algum desses diretórios:
$ ls -l /libx32/

Mcrt1.o
Scrt1.o
crt1.o
crti.o
crtn.o
gconv
gcrt1.o
grcrt1.o
ld-2.28.so
ld-linux-x32.so.2 -> ld-2.28.so
libBrokenLocale-2.28.so
libBrokenLocale.a
libBrokenLocale.so -> /libx32/libBrokenLocale.so.1
libBrokenLocale.so.1 -> libBrokenLocale-2.28.so
libSegFault.so
libanl-2.28.so
libanl.a
libanl.so -> /libx32/libanl.so.1
libanl.so.1 -> libanl-2.28.so
libasan.so.5 -> libasan.so.5.0.0
libasan.so.5.0.0
libatomic.so.1 -> libatomic.so.1.2.0
libatomic.so.1.2.0
libc-2.28.so
libc.a
libc.so
libc.so.6 -> libc-2.28.so
libc_nonshared.a
libcrypt-2.28.so
libcrypt.a
libcrypt.so -> /libx32/libcrypt.so.1
libcrypt.so.1 -> libcrypt-2.28.so
libdl-2.28.so
libdl.a
libdl.so -> /libx32/libdl.so.2
libdl.so.2 -> libdl-2.28.so
libg.a
libgcc_s.so.1
libgomp.so.1 -> libgomp.so.1.0.0
libgomp.so.1.0.0
libitm.so.1 -> libitm.so.1.0.0
libitm.so.1.0.0
libm-2.28.a
libm-2.28.so
libm.a
libm.so
libm.so.6 -> libm-2.28.so
libmcheck.a
libmemusage.so
libmvec-2.28.so
libmvec.a
libmvec.so -> /libx32/libmvec.so.1
libmvec.so.1 -> libmvec-2.28.so
libmvec_nonshared.a
libnsl-2.28.so
libnsl.a
libnsl.so -> /libx32/libnsl.so.1
libnsl.so.1 -> libnsl-2.28.so
libnss_compat-2.28.so
libnss_compat.so -> /libx32/libnss_compat.so.2
libnss_compat.so.2 -> libnss_compat-2.28.so
libnss_dns-2.28.so
libnss_dns.so -> /libx32/libnss_dns.so.2
libnss_dns.so.2 -> libnss_dns-2.28.so
libnss_files-2.28.so
libnss_files.so -> /libx32/libnss_files.so.2
libnss_files.so.2 -> libnss_files-2.28.so
libnss_hesiod-2.28.so
libnss_hesiod.so -> /libx32/libnss_hesiod.so.2
libnss_hesiod.so.2 -> libnss_hesiod-2.28.so
libnss_nis-2.28.so
libnss_nis.so -> /libx32/libnss_nis.so.2
libnss_nis.so.2 -> libnss_nis-2.28.so
libnss_nisplus-2.28.so
libnss_nisplus.so -> /libx32/libnss_nisplus.so.2
libnss_nisplus.so.2 -> libnss_nisplus-2.28.so
libpcprofile.so
libpthread-2.28.so
libpthread.a
libpthread.so -> /libx32/libpthread.so.0
libpthread.so.0 -> libpthread-2.28.so
libquadmath.so.0 -> libquadmath.so.0.0.0
libquadmath.so.0.0.0
libresolv-2.28.so
libresolv.a
libresolv.so -> /libx32/libresolv.so.2
libresolv.so.2 -> libresolv-2.28.so
librt-2.28.so
librt.a
librt.so -> /libx32/librt.so.1
librt.so.1 -> librt-2.28.so
libstdc++.so.6 -> libstdc++.so.6.0.25
libstdc++.so.6.0.25
libthread_db-1.0.so
libthread_db.so -> /libx32/libthread_db.so.1
libthread_db.so.1 -> libthread_db-1.0.so
libubsan.so.1 -> libubsan.so.1.0.0
libubsan.so.1.0.0
libutil-2.28.so
libutil.a
libutil.so -> /libx32/libutil.so.1
libutil.so.1 -> libutil-2.28.so
rcrt1.o

# Lembrando que nem tudo que esta lá é uma lib.

OBJDUMP

O comando objdump é usado para exibir informações de arquivos de objetos, usando ele podemos ver as dependências de uma biblioteca (Bibliotecas também dependem de outras bibliotecas).

# Verifique as lib que o binário do LS usa:
$ ldd $(which ls)
    linux-vdso.so.1 (0x00007fff9af4e000)
    libselinux.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1 (0x00007f4109de3000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f4109bf1000)
    libpcre2-8.so.0 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpcre2-8.so.0 (0x00007f4109b61000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007f4109b5b000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f4109e59000)
    libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007f4109b38000)
    
# Agora veja quais libs a lib 'libc.so.6' depende para funcionar:
$ objdump -p /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 | grep -i needed
  NEEDED               ld-linux-x86-64.so.2
  
# Agora veja quais libs a lib 'libpthread.so.0' depende para funcionar:
$ objdump -p /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 | grep -i needed
  NEEDED               libc.so.6
  NEEDED               ld-linux-x86-64.so.2

LDCONFIG

Como informado mais acima, usado para regerar o arquivo onde ficam as libs do sistema /etc/ld.so.cache, toda vez que removermos, inserirmos uma lib no sistema, precisamos rodar esse comando para que todas as aplicações consigam encontrar essa(s) lib(s).

Opções:

-p      = Exibe as libs que estão carregadas no arquivo.

Para usar basta rodar o comando ldconfig, para verificar se funcionou, use o -p.

LDCONFIG - Sem acesso root

Usuários sem acesso administrador podem usar uma variável chamada LD_LIBRARY_PATH contendo o caminho da lib ou diretório dela e rode o comando novamente.

# Crie um diretório para nossas libs :
$ sudo mkdir /opt/libs

# Verifique as libs do LS:
$ ldd $(which ls)
    linux-vdso.so.1 (0x00007fffaed9c000)
    libselinux.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1 (0x00007fea76ec3000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fea76d02000)
    libpcre.so.3 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3 (0x00007fea76c8e000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007fea76c89000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fea77119000)
    libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007fea76c68000)

# Mova as libs abaixo:
$ sudo mv /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3.13.3 /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3 /opt/libs/

# Como libpcre.so.3 é um link simbólico para libpcre.so.3.13.3 (verdadeira lib), temos que mover os dois, ou mover a lib e refazer o link simbólico, para ter menos trabalho resolvi mover os dois.

# Rode o comando LS:
$ ls
ls: error while loading shared libraries: libpcre.so.3: cannot open shared object file: No such file or directory

# Agora crie a variável exportando ela com o caminho das libs:
$ export LD_LIBRARY_PATH=/opt/libs

# Agora rode o comando novamente:
$ ls /opt/libs/
libpcre.so.3  libpcre.so.3.13.3


# Funcionou!!

Testes com bibliotecas

Vamos fazer alguns testes para entender como funciona.

Um binário que usa apenas libs estáticas:

$ ldd /sbin/ldconfig 
    statically linked

Vamos mover uma das libs do binário cp e ver o que acontece:

# Vendo os binários:
# ldd $(which cp)
    linux-vdso.so.1 (0x00007ffcf9ff2000)
    libselinux.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1 (0x00007effccab8000)
    libacl.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libacl.so.1 (0x00007effccaad000)
    libattr.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libattr.so.1 (0x00007effccaa5000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007effcc8e4000)
    libpcre.so.3 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3 (0x00007effcc870000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007effcc86b000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007effccd0f000)
    libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007effcc848000)


# Criando um novo dir:
$ sudo mkdir /opt/my_libs

# Movendo a lib libattr.so.1 (com root), to movendo a lib em sí e seu link com outro nome:
mv /lib/x86_64-linux-gnu/libattr.so.1.1.2448 /opt/my_libs/
mv /lib/x86_64-linux-gnu/libattr.so.1 /opt/my_libs/

# Testando o LS:
$ cp
cp: error while loading shared libraries: libattr.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

# Verificando as lib do binário novamente:
$ ldd $(which cp)
    linux-vdso.so.1 (0x00007ffe84978000)
    libselinux.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1 (0x00007f3cde49c000)
    libacl.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libacl.so.1 (0x00007f3cde491000)
    libattr.so.1 => not found
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f3cde2d0000)
    libpcre.so.3 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3 (0x00007f3cde25c000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007f3cde257000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f3cde6f3000)
    libattr.so.1 => not found
    libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007f3cde234000)

Agora vamos adicionar esse novo caminho no sistema:

# Vamos criar um arquivo para esse lib:
$ nano /etc/ld.so.conf.d/mylibs.conf

## Coloque a saída abaixo no arquivo que criamos:
/opt/my_libs

# Rode o comando ldconfig
ldconfig

# Verifique se o novo caminho foi encontrado:
ldconfig -p | grep libattr.so.1
    libattr.so.1 (libc6,x86-64) => /opt/my_libs/libattr.so.1
    
# Rode o comando novamente:
$ cp
cp: missing file operand
Try 'cp --help' for more information.

# Verifique os libs dele:
$ ldd $(which cp)
    linux-vdso.so.1 (0x00007fff54d77000)
    libselinux.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1 (0x00007f140f7e0000)
    libacl.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libacl.so.1 (0x00007f140f7d5000)
    libattr.so.1 => /opt/my_libs/libattr.so.1 (0x00007f140f7cd000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f140f60c000)
    libpcre.so.3 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3 (0x00007f140f598000)
    libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007f140f593000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f140fa37000)
    libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007f140f570000)

# Perceba o novo caminho: libattr.so.1 => /opt/my_libs/libattr.so.1

# Arquivos dentro do nosso dir de lib:
ls -lh /opt/my_libs/
total 28K
lrwxrwxrwx 1 root root  19 Mar 31 12:49 libattr.so.1 -> libattr.so.1.1.2448
-rw-r--r-- 1 root root 26K Mar  1  2019 libattr.so.1.1.2448

LDD - List Dynamic Dependencies​

LD.SO​

OBJDUMP​

LDCONFIG​

LDCONFIG - Sem acesso root​