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
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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

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#! /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
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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。

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/*
* 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 */
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$ ./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。

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/*
* 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 */
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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 *
*

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