为什么有`/lib`和`/lib64`而只有`/bin`？

Question

在我的笔记本电脑中：

$ cat /etc/issue  
Ubuntu 18.04 LTS \n \l

库x86和有两个不同的文件夹x86_64：

~$ ls -1 /  
bin
lib
lib64
sbin
...

为什么二进制文件只存在一个目录？

PS 我也对 Android 感兴趣，但我希望答案应该是一样的。

Answer 1

首先，为什么有单独的/lib和/lib64：

该文件系统层次标准 中提到，独立/lib和/lib64存在是因为：

10.1. 在支持一种以上需要单独库的二进制格式的系统上，/lib 目录可能有一个或多个变体。(...) 这通常用于支持多种二进制格式但需要同名库的系统上的 64 位或 32 位支持。在这种情况下， /lib32 和 /lib64 可能是库目录，而 /lib 是其中之一的符号链接。

例如，在我的 Slackware 14.2 上，分别有 32 位和 64 位库的/lib和/lib64目录，即使 /lib不像 FHS 代码段所建议的那样是符号链接：

$ ls -l /lib/libc.so.6
lrwxrwxrwx 1 root root 12 Aug 11  2016 /lib/libc.so.6 -> libc-2.23.so
$ ls -l /lib64/libc.so.6
lrwxrwxrwx 1 root root 12 Aug 11  2016 /lib64/libc.so.6 -> libc-2.23.so

有两个libc.so.6图书馆/lib和/lib64。

每个动态构建的 ELF 二进制文件都 包含一个到解释器的硬编码路径，在这种情况下， /lib/ld-linux.so.2或者/lib64/ld-linux-x86-64.so.2：

$ file main
main: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux.so.2, not stripped
$ readelf  -a main  | grep 'Requesting program interpreter'
      [Requesting program interpreter: /lib/ld-linux.so.2]

$ file ./main64
./main64: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, not stripped
$ readelf  -a main64  | grep 'Requesting program interpreter'
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]

解释器的工作是加载必要的共享库。您可以询问 GNU 解释器它将加载哪些库，甚至无需运行二进制文件LD_TRACE_LOADED_OBJECTS=1或ldd包装器：

$ LD_TRACE_LOADED_OBJECTS=1 ./main
        linux-gate.so.1 (0xf77a9000)
        libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xf760e000)
        /lib/ld-linux.so.2 (0xf77aa000)
$ LD_TRACE_LOADED_OBJECTS=1 ./main64
        linux-vdso.so.1 (0x00007ffd535b3000)
        libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f56830b3000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f568347c000)

正如您所看到的，给定的解释器确切地知道在哪里查找库 - 32 位版本/lib在/lib64.

FHS 标准对以下内容进行了说明/bin：

/bin 包含系统管理员和用户都可以使用的命令，但是当没有安装其他文件系统时（例如在单用户模式下），这些命令是必需的。它还可能包含脚本间接使用的命令。

IMO为什么没有单独的原因/bin，并/bin64是，如果我们有文件在这两个目录的名称相同，我们不能给他们打电话的一个间接原因，我们不得不把/bin或/bin64在第一 $PATH。

但是，请注意，以上只是约定俗成的 - Linux 内核并不真正关心您是否有单独的/bin和/bin64. 如果您需要它们，您可以创建它们并相应地设置您的系统。

您还提到了 Android - 请注意，除了运行修改后的 Linux 内核之外，它与 Ubuntu 等 GNU 系统无关 - 没有 glibc，没有 bash（默认情况下，您当然可以手动编译和部署它），以及目录结构是完全不同的。

Answer 2

原因是 lib/lib64 目录可以包含碰巧具有相同名称的文件，因为这些是与不同程序共享的库。将它们放在单独的目录中可以解决冲突。（通常……）在同一系统上分发 32/64 位的同名可执行文件没有充分的理由，但由于可能存在可执行文件的混合，因此必须提供共享库。