隐藏链接到 .so 文件的第 3 方 .a 文件中的符号

Question

我正在构建一个共享 (.so) 库，该库由多个 .a 文件和调用它们的瘦 API 层组成。我只希望我的 API 和外部依赖项可见，因此我使用 GCC 提供的“隐藏”可见性构建代码 ( -fvisibility=hidden)。

然而，其中一个库是专有的第三方 .a 文件（我们已付费使用），我只能访问其二进制文件。当我将其静态链接到我的 .so 文件中时，它的符号在我的 .so 的动态符号表中可见。我猜测这是因为该库不是使用隐藏的可见性选项构建的。我宁愿将这些功能隐藏起来，因为它们管理我们软件的敏感部分，并且我不希望第三方链接到这些符号。

有什么方法可以在事后将这些符号标记为“隐藏”，以便它们不会出现在我的 .so 文件的符号列表中？我已经看过了objdump，objcopy但我很难理解这些术语。

我尝试过的其他事情：

• 从 .a 中提取 .o 并尝试按照此处所述重新编译： how to add prebuilt object files toexecutable in cmake

Answer 1

这是如何解决您的问题的一个有效示例。

这是您无法重新编译的专有静态库的源代码：

$ cat tpa.c
int tpa(void)
{
    return 2;
}
$ cat tpb.c
int tpb(void)
{
    return 3;
}

库libtp.a基本上必须是这样构建的¹：

$ gcc -fPIC -c -O1 tpa.c tpb.c
$ ar rcs libtp.a tpa.o tpb.o

tpa.o和的符号表tpb.o是：-

$ readelf -s libtp.a

File: libtp.a(tpa.o)

Symbol table '.symtab' contains 10 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS tpa.c
     2: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    1 
     3: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    2 
     4: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    3 
     5: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    5 
     6: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    6 
     7: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    7 
     8: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    4 
     9: 0000000000000000    10 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 tpa

File: libtp.a(tpb.o)

Symbol table '.symtab' contains 10 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS tpb.c
     2: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    1 
     3: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    2 
     4: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    3 
     5: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    5 
     6: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    6 
     7: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    7 
     8: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    4 
     9: 0000000000000000    10 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 tpb

您可以看到两个功能符号tpa和tpb都是GLOBAL （ = 可用于链接）并且具有DEFAULT动态可见性，而不是HIDDEN。

现在这是您自己的静态库的源代码，libus.a

$ cat usa.c
int usa(void)
{
    return 5;
}
$ cat usb.c
int usb(void)
{
    return 7;
}

你像这样构建：

$ gcc -fPIC -c -O1 -fvisibility=hidden usa.c usb.c
$ ar rcs libus.a usa.o usb.o

中的功能符号libus.a也是，GLOBAL但它们的动态可见性是HIDDEN：-

$ readelf -s libus.a

File: libus.a(usa.o)

Symbol table '.symtab' contains 10 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS usa.c
     2: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    1 
     3: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    2 
     4: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    3 
     5: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    5 
     6: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    6 
     7: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    7 
     8: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    4 
     9: 0000000000000000    10 FUNC    GLOBAL HIDDEN     1 usa

File: libus.a(usb.o)

Symbol table '.symtab' contains 10 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS usb.c
     2: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    1 
     3: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    2 
     4: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    3 
     5: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    5 
     6: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    6 
     7: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    7 
     8: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    4 
     9: 0000000000000000    10 FUNC    GLOBAL HIDDEN     1 usb

这是共享库的源代码：

$ cat usc.c
extern int tpa(void);
extern int tpb(void);
extern int usa(void);
extern int usb(void);

int usc(void)
{
    return tpa() * tpb() * usa() * usb();
}

你编译的：-

$ gcc -fPIC -c -O1 usc.c

现在您要链接usc.o，libtp.a并libus.a在您的共享库中libsus.so。如果您按照普通方式进行操作：

$ gcc -shared -o libsus.so usc.o -L. -ltp -lus

然后你会发现：

$ readelf --dyn-syms libsus.so

Symbol table '.dynsym' contains 8 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __cxa_finalize
     2: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_registerTMCloneTable
     3: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_deregisterTMCloneTab
     4: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
     5: 0000000000001139    38 FUNC    GLOBAL DEFAULT   12 usc
     6: 000000000000115f    10 FUNC    GLOBAL DEFAULT   12 tpa
     7: 0000000000001169    10 FUNC    GLOBAL DEFAULT   12 tpb

动态符号表中不存在来自的可见性符号，但包含HIDDEN来自的可见性符号，这是您不想要的。libus.aDEFAULTlibtp.a

要排除后者，请按如下方式链接您的共享库：

$ gcc -shared -o libsus.so usc.o -L. -ltp -lus -Wl,--exclude-libs=libtp.a

那么动态符号表就变成：

$ readelf --dyn-syms libsus.so

Symbol table '.dynsym' contains 6 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __cxa_finalize
     2: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_registerTMCloneTable
     3: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_deregisterTMCloneTab
     4: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
     5: 00000000000010f9    38 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 usc

如你所愿。

链接器选项--exclude-libs已记录：

--排除库 lib,lib,...

指定不应自动导出符号的存档库列表。库名称可以用逗号或冒号分隔。指定 --exclude-libs ALL 会从自动导出中排除所有存档库中的符号。...对于 ELF 目标端口，受此选项影响的符号将被视为隐藏。

为了确保符号tp*定义已链接，您仍然可以在共享库的完整符号表中看到它们：

$ readelf -s libsus.so | egrep 'FUNC.*(us|tp)(a|b|c)' 
     5: 00000000000010f9    38 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 usc
    41: 0000000000001133    10 FUNC    LOCAL  DEFAULT   10 usa
    44: 000000000000111f    10 FUNC    LOCAL  DEFAULT   10 tpa
    46: 000000000000113d    10 FUNC    LOCAL  DEFAULT   10 usb
    48: 0000000000001129    10 FUNC    LOCAL  DEFAULT   10 tpb
    50: 00000000000010f9    38 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 usc

就像显式隐藏的us*符号一样，它们变成LOCAL，不可用于进一步链接。（您会usc在 中看到两次，grep因为它同时被列为全局符号和动态符号）。

正如您可以从中推断出的那样，只要我们将其存档以进行进一步的链接，我们就不必费力地使用 编译我们自己的us*代码。我们可以像这样链接共享库：-fvisibility=hiddenlibus.a

$ gcc -shared -o libsus.so usc.o -L. -ltp -lus -Wl,--exclude-libs=libtp.a,libus.a

具有相同的效果。

[1] 我-fPIC明确指定以确保生成可以在 DSO 中链接的与位置无关的目标代码，但这一直是自 GCC 6 以来的 GCC 默认值。