Slides de Librerías dinámicas en Betabeers Murcia

1. CUANDO ESTÉS EN LÍOS CON LIBRERÍAS
DINÁMICAS, ¡DAME UN SILBIDITO!
Demos - https://github.com/pamarcos/betabeers
Slides - https://goo.gl/B4Qr42

2. $WHOAMI
Pablo Marcos Oltra
@pablomarc0s
Software Developer
en Toptal
Anteriormente en
Intel, Gemalto,Agilent
Technologies
2

3. LIBRERÍAS DINÁMICAS
• ¿Qué son las librerías dinámicas?
• ¿En qué se diferencian de las librerías estáticas?
• ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes?
3

4. COMPILACIÓN 101
4
// file.h
void log(const char*, …) {
// Log to stdout
}
void foo() {
LOG("foo");
}
#define LOG(...) log(__VA_ARGS__)
#define MY_FLAG
// file.c
#include “file.h”
void bar() {
#ifdef MY_FLAG
LOG("bar");
#endif
foo();
}

5. COMPILACIÓN 101
5
…
# 1 “file.c" 2
# 1 "./header.h" 1
void log(const char*, …) {
}
void foo() {
LOG("foo");
}
# 2 “file.c” 2
void bar() {
log("bar");
foo();
}
g++ -c -E -o file file.c
Translation Unit
Símbolo
Símbolo
Símbolo

6. COMPILACIÓN 101
g++ -o v3.o -c v3.cpp
g++ -o particle.o -c particle.cpp
g++ -o main.o -c main.cpp
g++ -o executable v3.o particle.o main.o
6

7. COMPILACIÓN 101
g++ -o v3.o -c v3.cpp
g++ -o particle.o -c particle.cpp
g++ -o main.o -c main.cpp
g++ -o executable v3.o particle.o main.o
7
Compilación

8. COMPILACIÓN 101
g++ -o v3.o -c v3.cpp
g++ -o particle.o -c particle.cpp
g++ -o main.o -c main.cpp
g++ -o executable v3.o particle.o main.o
8
Enlazado

9. COMPILACIÓN 101
g++ -o v3.o -c v3.cpp
g++ -o particle.o -c particle.cpp
g++ -o main.o -c main.cpp
g++ -o executable v3.o particle.o main.o
g++ -o executable v3.cpp particle.cpp main.cpp
9
Compilación
+ Enlazado

10. EMPAQUETANDO OBJECTOS
10
Ya he compilado varios objectos, ¿qué puedo hacer con ellos?
v3.o
particle.o
main.o
Ejecutable
v3.o
particle.o
Librería estática
v3.o
particle.o
Librería dinámica
Binario
Windows - PE (.exe)
Linux - ELF
macOS - Mach-O
Archivo de objectos
MSVC - (.lib)
GCC-like - (.a)
Binario
Windows - PE (.dll)
Linux - ELF (.so)
macOS - Mach-O (.dylib)

11. EMPAQUETANDO OBJECTOS
11
v3.o
particle.o
main.o
Ejecutable
Binario
Windows - PE (.exe)
Linux - ELF
macOS - Mach-O
g++ -o executable v3.o particle.o main.o
¿Cómo creo un ejecutable?

12. EMPAQUETANDO OBJECTOS
12
v3.o
particle.o
Librería estática
g++ -static -o libStatic.a v3.o particle.o
¿Cómo creo una librería estática?
Archivo de objectos
MSVC - (.lib)
GCC-like - (.a)

13. EMPAQUETANDO OBJECTOS
13
¿Cómo creo una librería dinámica?
v3.o
particle.o
Librería dinámica
Binario
Windows - PE (.dll)
Linux - ELF (.so)
macOS - Mach-O (.dylib)
g++ -shared -o libShared.so v3.o particle.o
Ojo!Todos los objectos de una librería dinámica deben
soportar PIC (Position-independent Code)
g++ -c -fPIC -o v3.o v3.cpp
g++ -c -fPIC -o particle.o particle.cpp

14. LIBRERÍA ESTÁTICA VS
DINÁMICA
14
App A
Librería
estática
App B
Librería
estática
App A App B
Librería
dinámica

15. USANDO LIBRERÍAS DINÁMICAS
1. En tiempo de compilación
• g++ -o executable main.o -lsharedLib.so
2. En tiempo de ejecución
• Windows: LoadLibrary y GetProcAddress
• Unix: dlopen y dlsym
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16. USANDO LIBRERÍAS DINÁMICAS
16
En tiempo de ejecución
#include <dlfcn.h>
typedef void (foo_ptr*)(int);
…
void *handle = dlopen("libShared.so", RTLD_LAZY);
…
foo_ptr foo = dlsym(handle, "foo");
…
foo(5);

17. USANDO LIBRERÍAS DINÁMICAS
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¿Para qué sirve cargarlas en tiempo de ejecución?
Para cargar librerías que no se conocen en tiempo
de compilación y poder extender la aplicación
Plugins y add-ons
Cambiar el comportamiento sin cerrar la aplicación
Sólo cargar la librería cuando se necesite

18. 18
DEMO 1
https://github.com/pamarcos/Urho3D/tree/RCCpp/

19. ¿DÓNDE BUSCA LAS LIBRERÍAS
EN TIEMPO DE EJECUCIÓN?
19
Unix - Linux y macOS
1. Directorios del rpath
2. LD_LIBRARY_PATH (Linux) y DYLD_LIBRARY_PATH
(macOS)
3. Directorios del system search path: /etc/ld.so.conf y
/lib (Linux), /usr/lib, /usr/local/lib, etc
Windows
1. Directorio del ejecutable
2. Directorio del sistema: C:WindowsSystem32
3. Directorio de Windows: C:Windows
4. El directorio actual: CWD
5. Directorios listados en la variable de entorno PATH

20. RPATH
• Acrónimo de run-time search path
• Codifica el path en el que buscar librerías dinámicas tanto en
ejecutables como en otras librerías dinámicas
• ¿Por qué se usa? Para hacer los ejecutables/librerías más flexibles.
Distintas distros pueden desplegar librerías en sitios diferentes
20
Librería
@rpath/libShared.so
Ejecutable
rpath=/my/rpath
rpath=@executable_path

21. INYECTANDO UNA LIBRERÍA
En Unix se pueden inyectar librerías que el dynamic
loader cargará antes de buscar en esos search paths
Linux - LD_PRELOAD (1)
macOS - DYLD_INSERT_LIBRARIES (2)
(1) Linux sin SELinux. Por defecto suele estar deshabilitado
(2) macOS sin “Debugging Restrictions”. Por defecto está habilitado
21

22. SI SOMOS BUENA
GENTE…
22
DEMO 2

23. …PERO, ¿Y SI NO LO
SOMOS?
23
DEMO 3
https://github.com/pamarcos/betabeers/tree/master/open

24. AÚN SE PUEDE LIAR
MÁS
24
DEMO 4
https://github.com/pamarcos/betabeers/tree/master/rpath

25. EJEMPLO REAL: MI MAC
25

26. LIBRERÍAS DINÁMICAS
(RELOADED)
• ¿Qué son las librerías dinámicas?
• ¿En qué se diferencian de las librerías estáticas?
• ¿Cuáles son sus ventajas e inconvenientes?
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27. UTILIDADES
• Linux - ldd
• macOS - otool
• Windows - dependency walker
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28. RECURSOS
• Dynamic libraries en macOS - https://developer.apple.com/library/content/
documentation/DeveloperTools/Conceptual/DynamicLibraries/000-
Introduction/Introduction.html#//apple_ref/doc/uid/TP40001908-SW1
• DLL Hijacking en macOS - https://s3.amazonaws.com/s3.synack.com/
canSecW.pdf
• Dylib Hijack Scanner en macOS - https://objective-see.com/products/
dhs.html
• https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms682586(v=vs.
85).aspx#standard_search_order_for_desktop_applications
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29. ¿PREGUNTAS?
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30. ¡GRACIAS!
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