FreeBSD连载(57)：可执行程序格式

$ cc -static -o a1 hello.c
$ cc -o a2 hello.c
$ ls -l  a1 a2
-rwxr-xr-x  1 wb  wheel  45017 Apr 18 16:26 a1
-rwxr-xr-x  1 wb  wheel   2540 Apr 18 16:27 a2

　　在FreeBSD下，共享库被放到/etc/ld-config设定的目录下，通常为 /usr/lib，每个库文件使用.so和库的版本号结尾。例如，libc.so.3.1为一个标准C库函数的动态共享库文件。对于a.out格式的执行文件，其动态库文件位于/usr/lib/aout目录下。

　　可以使用程序ldd来确定一个程序使用的动态连接库：

bash-2.02$ ldd /usr/bin/vi
/usr/bin/vi:
        libcurses.so.2 => /usr/lib/libcurses.so.2 (0x2808e000)
        libtermcap.so.2 => /usr/lib/libtermcap.so.2 (0x2809a000)
        libc.so.3 => /usr/lib/libc.so.3 (0x2809f000)

其他系统的执行文件

　　很多其他Unix系统，例如BSD/OS和Linux，也是运行在Intel平台上的系统，那么执行程序中的处理器指令是完全相同的，不同之处只在于应用程序的格式、应用程序与操作系统的接口、库文件等。事实上由于同为Unix系统，这些差异也很小，因此通过调整内核的一些参数设置，FreeBSD完全可以直接运行这些系统下的执行程序。

　　FreeBSD能够同BSD/OS、NetBSD和OpenBSD的Intel平台上的应用程序相兼容，同为BSD家族的成员，他们非常类似。NetBSD、OpenBSD和FreeBSD同为免费系统，并且具有同样的起源，与FreeBSD的关系非常密切，因此FreeBSD能直接运行NetBSD和OpenBSD的Intel平台下的执行程序。然而NetBSD和OpenBSD 也是自由操作系统，因此它们中的应用程序也会有相应的FreeBSD版本，因此这个功能一般很少用到。BSDI是一个商业公司，因此会提供BSD/OS下的二进制执行文件，但不提供源代码。FreeBSD能够完美的运行BSD/OS下的a.out格式的执行文件，ELF执行格式的程序也能执行，但偶尔会有问题发生，因此就需要调整系统设置。

　　FreeBSD也能够执行SCO Unix的执行文件，这需要使用内核的ibcs2（ Intel binary compatibility system 2）选项。这需要载入一个内核可加载模块，这需要使用root身份执行ibcs2命令以载入ibcs2模块。

# ibcs2

　　可以在rc.conf中设置 “ibcs2_enable=YES” ，使开机后立即载入这个模块。

　　但是要执行SCO的应用程序，仅有内核支持还是不够的，还需要有SCO Unix的函数库。但SCO Unix的库函数是SCO Unix的一部分，受版权保护的。如果使用者拥有合法的SCO共享库和应用程序，就可以运行SCO Unix上的大型商业应用程序。

　　同样，FreeBSD也能够运行Linux的可执行程序，与执行SCO程序类似，这也要求内核支持并载入相应的模块。rc.conf中的相应参数为 “linux_enable” 。

# linux

　　但是与SCO不同的是，Linux是一种自由操作系统，其库函数为GNU开发的函数库，使用GNU通用许可保护自由使用的权利。因此FreeBSD在Packages Collection中提供了Linux的共享库，安装了这些Linux的库函数之后，就可以执行Linux的执行程序了。

# pkg_add /cdrom/packages/All/linux_lib-2.6.tgz

　　FreeBSD也能执行Solaris x86和SCO Unixware的ELF格式执行程序，只是这个功能还没有加入正式发行版本。同样，这也需要相应的系统动态连接库文件，但是这些库是商业产品，因此使用起来就会受到限制。

运行Linux应用程序

　　在运行Linux应用程序时，会遇到一些程序不能正确执行的情况，很多情况下并不是FreeBSD本身的问题，而是由于系统的设置不正确造成的，必须作一些设置和调整。

　　由于Linux使用Elf文件格式，有些时候FreeBSD不能分清一个ELF执行文件是那种系统的执行文件，而误认为是FreeBSD的执行文件，导致不能正确执行程序。此时就需要使用brandelf命令来指定需要执行的ELF执行文件的类型，Linux 的ELF执行文件为Linux：

$ brandelf -t Linux linux_application

　　另一种差异是系统文件名字的差异，例如Linux的加密口令文件为shadow，而FreeBSD使用master.passwd，Linux的控制台终端设备文件为/dev/tty0，FreeBSD 为/dev/ttyv0，对于一些要使用这些系统文件的应用程序，就造成无法正确读取相应文件的问题，这种情况可以使用符号连接来解决。

# cd /etc
# ln -s master.passwd shadow
# cd /dev
# ln -s ttyv0 tty0

　　此外，Linux动态连接库的版本不合适，也是很多Linux程序不能正常运行的主要原因。Linux使用GNU开发的glib作为库函数，编译器gcc首先实现了glibc1 ，用于兼容标准的C库函数libc5。随着gcc的发展，它发展到了glibc 2，也被称为libc6。这两个不同版本的库有一定的差异，glib2功能更强，但由于出现时间还短，不是所有的Linux版本都使用glibc2。有的Linux版本还在使用glibc1，如 Slackware 3.6，而另一些Linux如RedHat 5.0，Debin 2.0都使用glibc2，因此运行Linux应用程序的时候，首先就要确认其使用的C库函数版本。除了标准的C库之外，Linux应用程序使用的其他动态连接库也会存在不一致的问题。

　　因此如果Linux应用程序使用的库和FreeBSD安装的Linux共享库版本不一致，那么就不会正常执行这些Linux程序。Linux是一个非常活跃的开发系统，某些版本的Linux常常等不及系统稳定就将应用程序及其使用的库升级，因此为了运行要求新动态连接库的Linux应用程序，就必须及时更新Linux的共享库。除了及时更新FreeBSD正式发行的Linux共享库（这个共享库通常为一个稳定版本，不会一味求新）之外，为了跟上Linux升级的脚步，还必须手工安装Linux的库和其他执行文件。

　　当前FreeBSD提供的Linux动态连接库为Linuxlib-2.6，提供了对glibc2库及其他一些共享库的支持，然而众多的应用程序还会使用其他各种动态连接库。 FreeBSD的软件库只能支持常用的Linux应用程序，为了彻底解决Linux应用程序的动态连接库更新问题，并不能依靠FreeBSD提供的软件包。还是应该使用Linux的方式，按照Linux的方式安装所需要的Linux动态连接库。

　　FreeBSD下用于与Linux相兼容的程序和库文件统统位于/usr/compat/linux 目录下（根目录下有它的一个连接/compat/linux，compat目录为兼容其他系统执行文件的目录），为了安装新的Linux文件，首先要将这个目录清除。