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Appendice 4: Caricamento dei programmi eseguibili in GNU/Linux

Distinguiamo prima di tutto gli applicativi in due grandi categorie, a seconda di come viene effettuato il linking del programma alle librerie di cui ha bisogno:

• -> statically linked
• -> dinamically linked

I programmi statically linked (collegati staticamente) vengono generati includendo nel proprio spazio di memoria individuale tutte le funzioni necessarie per il loro corretto funzionamento. Viceversa, i software collegati dinamicamente (dinamically linked) hanno dei riferimenti a funzioni che sono contenute in librerie esterne. Di conseguenza, essi hanno bisogno di queste librerie per funzionare.

Ora è importante comprendere che i programmi dinamically linked non possono chiamare se stessi, poiché senza le librerie necessarie caricate in memoria non possono funzionare. In GNU/Linux ci viene in aiuto un programma molto speciale, chiamato dynamic loader (o dynamic linker, o runtime linker). Il suo nome può variare tra le diverse architetture, ma solitamente viene installato come ld.so o ld-linux.so.2.

Esso è il runtime linker, ovvero un piccolo programma che si occupa di rintracciare le librerie condivise usate da un'applicazione. Il processo funziona più o meno così:

-> Il programma invocato passa il controllo al dynamic linker con una lista di librerie da caricare in memoria;

-> Il dynamic linker cerca e carica le librerie richieste;

-> Il dynamic linker restituisce il controllo all'applicazione chiamante, insieme agli indirizzi di memoria in cui le librerie sono state caricate;

-> L'applicazione viene eseguita e fa riferimento alle zone di memoria comunicate dal loader per le funzioni.

Il dynamic linker può anche essere chiamato "program interpreter" e per vedere questo parametro basta leggere i contenuti di un'applicazione tramite readelf. Provate a digitare

readelf -l /bin/bash

La sezione in cui è nominato il program interpreter è denominata Program Headers:

È possibile anche vedere tutte le librerie di cui un programma ha bisogno con ldd:

ldd /bin/bash

Una delle linee contiene proprio ld-linux.so.2, che è il nostro dynamic linker.