关于gcc、glibc和binutils模块之间的关系，以及在现有系统上升级glibc

关于gcc、glibc和binutils模块之间的关系，以及在现有系统上升级glibc

GNU/GCC 和GNU/binutils是两个项目。负责不同的内容。

程序从源文件到可执行文件，之间经过的过程有：

编译   源文件到汇编代码

汇编   汇编代码到目标文件

链接   目标文件到可执行文件

gcc 所做的工作是编译

binutils 是一个工具集，内部包含各种各样的工具，最主要的两个工具是 as 和ld

as是个汇编器，用于汇编

ld是个链接器，用于链接

关于gcc、glibc和binutils模块之间的关系，以及在现有系统上如何升级的总结

一、关于gcc、glibc和binutils模块之间的关系

1、gcc（gnu collect compiler）是一组编译工具的总称。它主要完成的工作任务是“预处理”和“编译”，以及提供了与编译器紧密相关的运行库的支持，如libgcc_s.so、libstdc++.so等。

2、binutils提供了一系列用来创建、管理和维护二进制目标文件的工具程序，如汇编（as）、连接（ld）、静态库归档（ar）、反汇编（objdump）、elf结构分析工具（readelf）、无效调试信息和符号的工具（strip）等。通常，binutils与gcc是紧密相集成的，没有binutils的话，gcc是不能正常工作的。

3、glibc是gnu发布的libc库，也即c运行库。glibc是linux系统中最底层的api（应用程序开发接口），几乎其它任何的运行库都会倚赖于glibc。glibc除了封装linux操作系统所提供的系统服务外，它本身也提供了许多其它一些必要功能服务的实现，主要的如下：
（1）string，字符串处理
（2）signal，信号处理
（3）dlfcn，管理共享库的动态加载
（4）direct，文件目录操作
（5）elf，共享库的动态加载器，也即interpreter
（6）iconv，不同字符集的编码转换
（7）inet，socket接口的实现
（8）intl，国际化，也即gettext的实现
（9）io
（10）linuxthreads
（11）locale，本地化
（12）login，虚拟终端设备的管理，及系统的安全访问
（13）malloc，动态内存的分配与管理
（14）nis
（15）stdlib，其它基本功能

二、在现有系统上如何升级（redhat9上实践的）

1、升级这些库时，最好不要覆盖系统中缺省的；因为这些库，尤其是glibc库，是系统中最核心的共享库和工具，如果盲目覆盖，很可能导致整个系统瘫痪，因为一般更新glibc库时，其它所有以来libc库的共享库都需要重新被编译一遍。因此，为了调试某个程序进入glibc时，最好把glibc安装到/usr/local/lib下。

2、首先编译glibc库。注意最好令建立一个glibc-build的目录，configure时加上--enable-add-ons=linuxthreads选项。make install安装到/usr/local下。

3、修改gcc的spec文件（/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/specs），更改ld-linux.so.2为/usr/local/lib下的新的共享库装载器。

4、编译binutils库，此时被编译出的程序会连接到/usr/local/lib下的新的libc库。注意，在configure前，需要设置ld缺省连接的路径（LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:/lib:/usr/lib），否则binutils会configure出错，找不到libc中的一些符号。具体步骤如下：
（1）export LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:/lib:/usr/lib
（2）mkdir binutils-build && cd binutils-build
（3）../binutils-2.13.90.0.18/configure
（4）make
（5）make -C ld clean
（6）make -C ld LIB_PATH=/usr/lib:/lib:/usr/local/bin（设置编译后的ld的缺省库搜索路径，后面的比前面的优先级高）
（7）make install

三、总结

1、运行时，动态库的装载依赖于ld-linux.so.6的实现，它查找共享库的顺序如下：
（1）ld-linux.so.6在可执行的目标文件中被指定，可用readelf命令查看
（2）ld-linux.so.6缺省在/usr/lib和lib中搜索；当glibc安装到/usr/local下时，它查找/usr/local/lib
（3）LD_LIBRARY_PATH环境变量中所设定的路径
（4）/etc/ld.so.conf（或/usr/local/etc/ld.so.conf）中所指定的路径，由ldconfig生成二进制的ld.so.cache中

2、编译时，搜索库的路径顺序如下：
（1）ld-linux.so.6由gcc的spec文件中所设定
（2）gcc --print-search-dirs所打印出的路径，主要是libgcc_s.so等库。可以通过GCC_EXEC_PREFIX来设定
（3）LIBRARY_PATH环境变量中所设定的路径，或编译的命令行中指定的-L/usr/local/lib 
（2）binutils中的ld所设定的缺省搜索路径顺序，编译binutils时指定。（可以通过“ld --verbose | grep SEARCH”来查看）

3、二进制程序的搜索路径顺序为PATH环境变量中所设定。一般/usr/local/bin高于/usr/bin

4、编译时的头文件的搜索路径顺序，与library的查找顺序类似。一般/usr/local/include高于/usr/include

gcc、glibc和binutils模块之间的关系
1) gcc（gnu collect compiler）是一组编译工具的总称。它主要完成的工作任务是“预处理”和“编译”，以及提供了与编译器紧密相关的运行库的支持，如libgcc_s.so、libstdc++.so等。
2) binutils提供了一系列用来创建、管理和维护二进制目标文件的工具程序，如汇编（as）、连接（ld）、静态库归档（ar）、反汇编（objdump）、elf结构分析工具（readelf）、无效调试信息和符号的工具（strip）等。通常，binutils与gcc是紧密相集成的，没有binutils

的话，gcc是不能正常工作的。
3) glibc是gnu发布的libc库，也即c运行库。glibc是linux系统中最底层的api，几乎其它任何的运行库都会倚赖于glibc。glibc除了封装linux操作系统所提供的系统服务外，它本身也提供了许多其它一些必要功能服务的实现，主要的如下：
（1）string，字符串处理
（2）signal，信号处理
（3）dlfcn，管理共享库的动态加载
（4）direct，文件目录操作
（5）elf，共享库的动态加载器，也即interpreter
（6）iconv，不同字符集的编码转换
（7）inet，socket接口的实现
（8）intl，国际化，也即gettext的实现
（9）io
（10）linuxthreads
（11）locale，本地化
（12）login，虚拟终端设备的管理，及系统的安全访问
（13）malloc，动态内存的分配与管理
（14）nis
（15）stdlib，其它基本功能
4.在现有系统上升级glibc库
glibc库，是系统中最核心的共享库和工具，所以最好不要覆盖系统默认的,如果盲目覆盖，很可能导致整个系统瘫痪，因为一般更新glibc库时，其它所有依赖libc库的共享库都需要重新被编译一遍. 一般做好安装到: /usr/local/lib.
首先编译glibc库。注意最好令建立一个glibc-build的目录，configure时加上--enable-add-ons=linuxthreads选项。make install安装

到/usr/local下。

程序在运行的时候动态库的装载依赖于ld-linux.so.6, 所以要修改修改gcc的spec文件(/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/3.4.6/specs)，更改

ld-linux.so.2为/usr/local/lib下的新的共享库装载器,默认情况ld-linux.so.2 在/lib/ld-linux.so.2。
编译binutils库，此时被编译出的程序会连接到/usr/local/lib下的新的libc库。注意，在configure前，需要设置ld缺省连接的路径

(LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:/lib:/usr/lib)，否则binutils会configure出错，找不到libc中的一些符号。具体步骤如下：
export LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:/lib:/usr/lib
mkdir binutils-build && cd binutils-build
../binutils-2.13.90.0.18/configure
make
make -C ld clean
make -C ld LIB_PATH=/usr/lib:/lib:/usr/local/lib(设置编译后的ld的缺省库搜索路径，后面的比前面的优先级高)
make install

Linux动态库的默认搜索路径是/lib和/usr/lib。动态库被创建后，一般都复制到这两个目录中。当程序执行时需要某动态库，并且该动态库还

未加载到内存中，则系统会自动到这两个默认搜索路径中去查找相应的动态库文件，然后加载该文件到内存中，这样程序就可以使用该动态库

中的函数，以及该动态库的其它资源了。在Linux 中，动态库的搜索路径除了默认的搜索路径外，还可以通过以下三种方法来指定

1.程序在编译时搜索库的路径顺序
ld-linux.so.6由gcc的spec文件中所设定
gcc --print-search-dirs所打印出的路径，主要是libgcc_s.so等库。可以通过GCC_EXEC_PREFIX来设定
LD_LIBRARY_PATH环境变量中所设定的路径，或编译的命令行中指定的-L/usr/local/lib

2.程序在运行的时候动态库的装载依赖于ld-linux.so.6的实现,搜索动态库路径的顺序:
编译目标代码时指定的动态库搜索路径 
环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径 
配置文件/etc/ld.so.conf(或/usr/local/etc/ld.so.conf)中指定的动态库搜索路径 
默认的动态库搜索路径/lib 
默认的动态库搜索路径/usr/lib 
注意:编辑完配置文件/etc/ld.so.conf后,要运行ldconfig,这样才能把内容添加到/etc/ld.so.cache中

3、二进制程序的搜索路径顺序为PATH环境变量中所设定。
如果 PATH=/usr/bin:/usr/local/bin:/bin
那么是从考前的路径往靠后的路径开始搜索