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Unix编程/应用问答中文版 ---3.-lelf、-lkvm、-lkstat相关问题作者:不祥 [文章出自: www.fanqiang.com] 3. -lelf、-lkvm、-lkstat相关问题 3.1 如何判断可执行文件是否携带了调试信息 3.2 mprotect如何用 3.3 mmap如何用 3.4 getrusage如何用 3.5 setitimer如何用 -------------------------------------------------------------------------- 3. -lelf、-lkvm、-lkstat相关问题 3.1 如何判断可执行文件是否携带了调试信息 Q: 某些时候需要知道编译可执行文件时是否携带了调试信息(比如是否指定了-g编译 选项)。检查可执行文件中是否包含".stab" elf section，".stab" section用于 保存相关调试信息。 A: Sun Microsystems 2000-05-15 下面这个脚本演示如何判断可执行文件是否携带调试信息 -------------------------------------------------------------------------- #! /bin/sh # # Script that test whether or not a given file has been built for # debug (-g option specified in the compilation) if [ $# -le 0 ] then echo "Usage: $1 filename" exit 1 fi if [ ! -f $1 ] then echo "File $1 does not exist" exit 1 fi /usr/ccs/bin/dump -hv $1 | /bin/egrep -s '.stab$' if [ $? -eq 0 ] then echo "File '$1' has been built for debug" exit 0 else echo "File '$1' has not been built for debug" exit 1 fi -------------------------------------------------------------------------- 如果对ELF文件格式不熟悉，理解上述代码可能有点困难，参看 http://www.digibel.org/~tompy/hacking/elf.txt，这是1.1版的ELF文件格式规范。 3.2 mprotect如何用 A: 小四 <cloudsky@263.net> # truss prtconf 2>&1 | grep sysconf sysconfig(_CONFIG_PAGESIZE) = 8192 sysconfig(_CONFIG_PHYS_PAGES) = 16384 # 由此可知当前系统页尺寸是8192字节。 -------------------------------------------------------------------------- /* * gcc -Wall -g -ggdb -static -o mtest mtest.c */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> #include <sys/mman.h> int main ( int argc, char * argv[] ) { char *buf; char c; /* * 分配一块内存，拥有缺省的rw-保护 */ buf = ( char * )malloc( 1024 + 8191 ); if ( !buf ) { perror( "malloc" ); exit( errno ); } /* * Align to a multiple of PAGESIZE, assumed to be a power of two */ buf = ( char * )( ( ( unsigned int )buf + 8191 ) & ~8191 ); c = buf[77]; buf[77] = c; printf( "ok\n" ); /* * Mark the buffer read-only. * * 必须保证这里buf位于页边界上，否则mprotect()失败，报告无效参数 */ if ( mprotect( buf, 1024, PROT_READ ) ) { perror( "\nmprotect" ); exit( errno ); } c = buf[77]; /* * Write error, program dies on SIGSEGV */ buf[77] = c; exit( 0 ); } /* end of main */ -------------------------------------------------------------------------- $ ./mtest ok 段错误 (core dumped) <-- 内存保护起作用了 $ 3.3 mmap如何用 A: 小四 <cloudsky@263.net> 下面写一个完成文件复制功能的小程序，利用mmap(2)，而不是标准文件I/O接口。 -------------------------------------------------------------------------- /* * gcc -Wall -O3 -o copy_mmap copy_mmap.c */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> /* for memcpy */ #include <strings.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #define PERMS 0600 int main ( int argc, char * argv[] ) { int src, dst; void *sm, *dm; struct stat statbuf; if ( argc != 3 ) { fprintf( stderr, " Usage: %s <source> <target>\n", argv[0] ); exit( EXIT_FAILURE ); } if ( ( src = open( argv[1], O_RDONLY ) ) < 0 ) { perror( "open source" ); exit( EXIT_FAILURE ); } /* 为了完成复制，必须包含读打开，否则mmap()失败 */ if ( ( dst = open( argv[2], O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, PERMS ) ) < 0 ) { perror( "open target" ); exit( EXIT_FAILURE ); } if ( fstat( src, &statbuf ) < 0 ) { perror( "fstat source" ); exit( EXIT_FAILURE ); } /* * 参看前面man手册中的说明，mmap()不能用于扩展文件长度。所以这里必须事 * 先扩大目标文件长度，准备一个空架子等待复制。 */ if ( lseek( dst, statbuf.st_size - 1, SEEK_SET ) < 0 ) { perror( "lseek target" ); exit( EXIT_FAILURE ); } if ( write( dst, &statbuf, 1 ) != 1 ) { perror( "write target" ); exit( EXIT_FAILURE ); } /* 读的时候指定 MAP_PRIVATE 即可 */ sm = mmap( 0, ( size_t )statbuf.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE, src, 0 ); if ( MAP_FAILED == sm ) { perror( "mmap source" ); exit( EXIT_FAILURE ); } /* 这里必须指定 MAP_SHARED 才可能真正改变静态文件 */ dm = mmap( 0, ( size_t )statbuf.st_size, PROT_WRITE, MAP_SHARED, dst, 0 ); if ( MAP_FAILED == dm ) { perror( "mmap target" ); exit( EXIT_FAILURE ); } memcpy( dm, sm, ( size_t )statbuf.st_size ); /* * 可以不要这行代码 * * msync( dm, ( size_t )statbuf.st_size, MS_SYNC ); */ return( EXIT_SUCCESS ); } /* end of main */ -------------------------------------------------------------------------- mmap()好处是处理大文件时速度明显快于标准文件I/O，无论读写，都少了一次用户 空间与内核空间之间的复制过程。操作内存还便于设计、优化算法。 文件I/O操作/proc/self/mem不存在页边界对齐的问题。至少Linux的mmap()的最后一 个形参offset并未强制要求页边界对齐，如果提供的值未对齐，系统自动向上舍入到 页边界上。 malloc()分配得到的地址不见得对齐在页边界上 /proc/self/mem和/dev/kmem不同。root用户打开/dev/kmem就可以在用户空间访问到 内核空间的数据，包括偏移0处的数据，系统提供了这样的支持。 显然代码段经过/proc/self/mem可写映射后已经可写，无须mprotect()介入。 D: scz <scz@nsfocus.com> Solaris 2.6下参看getpagesize(3C)手册页，关于如何获取页大小，一般是8192。 Linux下参看getpagesize(2)手册页，一般是4096。 3.4 getrusage如何用 A: 小四 <cloudsky@263.net> 在SPARC/Solaris 2.6/7下结论一致，只支持了ru_utime和ru_stime成员，其他成员 被设置成0。修改头文件后在FreeBSD 4.3-RELEASE上测试，则不只支持ru_utime和 ru_stime成员。从FreeBSD的getrusage(2)手册页可以看到，这个函数源自4.2 BSD。 如此来说，至少对于SPARC/Solaris 2.6/7，getrusage(3C)并无多大意义。 3.5 setitimer如何用 D: scz <scz@nsfocus.com> 为什么要学习使用setitimer(2)，因为alarm(3)属于被淘汰的定时器技术。 A: 小四 <cloudsky@263.net> 下面是个x86/FreeBSD 4.3-RELEASE下的例子 -------------------------------------------------------------------------- /* * File : timer_sample.c * Author : Unknown (Don't ask me anything about this program) * Complie : gcc -Wall -pipe -O3 -o timer_sample timer_sample.c * Platform : x86/FreeBSD 4.3-RELEASE * Date : 2001-09-18 15:18 */ /************************************************************************ * * * Head File * * * ************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/time.h> #include <signal.h> /************************************************************************ * * * Macro * * * ************************************************************************/ typedef void Sigfunc ( int ); /* for signal handlers */ /************************************************************************ * * * Function Prototype * * * ************************************************************************/ static void Atexit ( void ( *func ) ( void ) ); static void init_signal ( void ); static void init_timer ( void ); static void on_alarm ( int signo ); static void on_terminate ( int signo ); static int Setitimer ( int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue ); Sigfunc * signal ( int signo, Sigfunc *func ); static Sigfunc * Signal ( int signo, Sigfunc *func ); static void terminate ( void ); /************************************************************************ * * * Static Global Var * * * ************************************************************************/ /************************************************************************/ static void Atexit ( void ( *func ) ( void ) ) { if ( atexit( func ) != 0 ) { perror( "atexit" ); exit( EXIT_FAILURE ); } return; } /* end of Atexit */ /* * 初始化信号句柄 */ static void init_signal ( void ) { int i; Atexit( terminate ); for ( i = 1; i < 9; i++ ) { Signal( i, on_terminate ); } Signal( SIGTERM, on_terminate ); Signal( SIGALRM, on_alarm ); return; } /* end of init_signal */ static void init_timer ( void ) { struct itimerval value; value.it_value.tv_sec = 1; value.it_value.tv_usec = 0; value.it_interval = value.it_value; Setitimer( ITIMER_REAL, &value, NULL ); } /* end of init_timer */ static void on_alarm ( int signo ) { static int count = 0; /* * 演示用，这很危险 */ fprintf( stderr, "count = %u\n", count++ ); return; } static void on_terminate ( int signo ) { /* * 这次我们使用atexit()函数 */ exit( EXIT_SUCCESS ); } /* end of on_terminate */ static int Setitimer ( int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue ) { int ret; if ( ( ret = setitimer( which, value, ovalue ) ) < 0 ) { perror( "setitimer" ); exit( EXIT_FAILURE ); } return( ret ); } /* end of Setitimer */ Sigfunc * signal ( int signo, Sigfunc *func ) { struct sigaction act, oact; act.sa_handler = func; sigemptyset( &act.sa_mask ); act.sa_flags = 0; if ( signo == SIGALRM ) { #ifdef SA_INTERRUPT act.sa_flags |= SA_INTERRUPT; /* SunOS 4.x */ #endif } else { #ifdef SA_RESTART act.sa_flags |= SA_RESTART; /* SVR4, 44BSD */ #endif } if ( sigaction( signo, &act, &oact ) < 0 ) { return( SIG_ERR ); } return( oact.sa_handler ); } /* end of signal */ static Sigfunc * Signal ( int signo, Sigfunc *func ) { Sigfunc *sigfunc; if ( ( sigfunc = signal( signo, func ) ) == SIG_ERR ) { perror( "signal" ); exit( EXIT_FAILURE ); } return( sigfunc ); } /* end of Signal */ static void terminate ( void ) { fprintf( stderr, "\n" ); return; } /* end of terminate */ int main ( int arg, char * argv[] ) { init_signal(); init_timer(); while ( 1 ) { /* * 形成阻塞，降低CPU占用率 */ getchar(); } return( EXIT_SUCCESS ); } /* end of main */ /************************************************************************/ -------------------------------------------------------------------------- D: scz <scz@nsfocus.com> 讨论一个问题。getchar()的作用是降低CPU占用率，可用top命令查看。 timer_sample.c中换用ITIMER_PROF/SIGPROF后，你会发现上述程序无输出，我据此 认为getchar()形成的阻塞不计算在进程虚拟时钟中，也不认为系统正在为进程利益 而运行。 如果进一步将getchar()去掉，直接一个while()无限循环，即使换用 ITIMER_PROF/SIGPROF，程序还是有输出。不过top命令查看的结果让你吐血，CPU几 乎无空闲。 D: scz <scz@nsfocus.com> setitimer( ITIMER_REAL, &value, NULL )导致分发SIGALRM信号，如果同时使用 alarm()，势毕造成冲突。此外注意sleep()、pause()等函数带来的冲突。 文章加入时间: 2004-11-17 14:53:10 责任编辑: w9 (2582 人次查阅) |