Dynamic root: Build /bin and /sbin dynamically
[dragonfly.git] / libexec / rtld-elf / rtld.1
1 .\" Copyright (c) 1995 Paul Kranenburg
2 .\" All rights reserved.
3 .\"
4 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
6 .\" are met:
7 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
8 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
12 .\" 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
13 .\"    must display the following acknowledgment:
14 .\"      This product includes software developed by Paul Kranenburg.
15 .\" 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
16 .\"    derived from this software without specific prior written permission
17 .\"
18 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
19 .\" IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
20 .\" OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
21 .\" IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
22 .\" INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
23 .\" NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
24 .\" DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
25 .\" THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
26 .\" (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
27 .\" THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
28 .\"
29 .\" $FreeBSD$
30 .\"
31 .Dd May 6, 2012
32 .Dt RTLD 1
33 .Os
34 .Sh NAME
35 .Nm ld-elf.so.2 ,
36 .Nm ld-elf.so.1 ,
37 .Nm rtld ,
38 .Nm _rtld_functrace
39 .Nd run-time link-editor
40 .Sh SYNOPSIS
41 .Ft int
42 .Fn _rtld_functrace "const char *callerso" "const char *calleeso" "const char *calleefun" "void *stack"
43 .Sh DESCRIPTION
44 The
45 .Nm
46 utility is a self-contained shared object providing run-time
47 support for loading and link-editing shared objects into a process'
48 address space.
49 It is also commonly known as the dynamic linker.
50 It uses the data structures
51 contained within dynamically linked programs to determine which shared
52 libraries are needed and loads them using the
53 .Xr mmap 2
54 system call.
55 .Pp
56 After all shared libraries have been successfully loaded,
57 .Nm
58 proceeds to resolve external references from both the main program and
59 all objects loaded.
60 A mechanism is provided for initialization routines
61 to be called on a per-object basis, giving a shared object an opportunity
62 to perform any extra set-up before execution of the program proper begins.
63 This is useful for C++ libraries that contain static constructors.
64 .Pp
65 When resolving dependencies for the loaded objects,
66 .Nm
67 may be allowed to translate dynamic token strings in rpath and soname
68 by setting
69 .Fl "z origin"
70 option of the static linker
71 .Xr ld 1 .
72 The following strings are recognized now:
73 .Bl -tag -width ".Pa $PLATFORM"
74 .It Pa $ORIGIN
75 Translated to the full path of the loaded object.
76 .It Pa $OSNAME
77 Translated to the name of the operating system implementation.
78 .It Pa $OSREL
79 Translated to the release level of the operating system.
80 .It Pa $PLATFORM
81 Translated to the machine hardware platform.
82 .El
83 .Pp
84 The
85 .Nm
86 utility itself is loaded by the kernel together with any dynamically-linked
87 program that is to be executed.
88 The kernel transfers control to the
89 dynamic linker.
90 After the dynamic linker has finished loading,
91 relocating, and initializing the program and its required shared
92 objects, it transfers control to the entry point of the program.
93 The following search order is used to locate required shared objects:
94 .Pp
95 .Bl -enum -offset indent -compact
96 .It
97 .Dv DT_RPATH
98 of the referencing object unless that object also contains a
99 .Dv DT_RUNPATH
100 tag
101 .It
102 .Dv DT_RPATH
103 of the program unless the referencing object contains a
104 .Dv DT_RUNPATH
105 tag
106 .It
107 Path indicated by
108 .Ev LD_LIBRARY_PATH
109 environment variable
110 .It
111 .Dv DT_RUNPATH
112 of the referencing object
113 .It
114 Hints file produced by the
115 .Xr ldconfig 8
116 utility
117 .It
118 The
119 .Pa /usr/lib
120 directory unless the referencing object was linked using the
121 .Dq Fl z Ar nodefaultlib
122 option
123 .El
124 .Pp
125 The
126 .Nm
127 utility
128 recognizes a number of environment variables that can be used to modify
129 its behaviour as follows:
130 .Bl -tag -width ".Ev LD_LIBMAP_DISABLE"
131 .It Ev LD_DUMP_REL_POST
132 If set,
133 .Nm
134 will print a table containing all relocations after symbol
135 binding and relocation.
136 .It Ev LD_DUMP_REL_PRE
137 If set,
138 .Nm
139 will print a table containing all relocations before symbol
140 binding and relocation.
141 .It Ev LD_LIBMAP
142 A library replacement list in the same format as
143 .Xr libmap.conf 5 .
144 For convenience, the characters
145 .Ql =
146 and
147 .Ql \&,
148 can be used instead of a space and a newline.
149 This variable is parsed after
150 .Xr libmap.conf 5 ,
151 and will override its entries.
152 This variable is unset for set-user-ID and set-group-ID programs.
153 .It Ev LD_LIBMAP_DISABLE
154 If set, disables the use of
155 .Xr libmap.conf 5
156 and
157 .Ev LD_LIBMAP .
158 This variable is unset for set-user-ID and set-group-ID programs.
159 .It Ev LD_ELF_HINTS_PATH
160 This variable will override the default location of
161 .Dq hints
162 file.
163 This variable is unset for set-user-ID and set-group-ID programs.
164 .It Ev LD_LIBRARY_PATH
165 A colon separated list of directories, overriding the default search path
166 for shared libraries.
167 This variable is unset for set-user-ID and set-group-ID programs.
168 .It Ev LD_PRELOAD
169 A list of shared libraries, separated by colons and/or white space,
170 to be linked in before any
171 other shared libraries.
172 If the directory is not specified then
173 the directories specified by
174 .Ev LD_LIBRARY_PATH
175 will be searched first
176 followed by the set of built-in standard directories.
177 This variable is unset for set-user-ID and set-group-ID programs.
178 .It Ev LD_BIND_NOW
179 When set to a nonempty string, causes
180 .Nm
181 to relocate all external function calls before starting execution of the
182 program.
183 Normally, function calls are bound lazily, at the first call
184 of each function.
185 .Ev LD_BIND_NOW
186 increases the start-up time of a program, but it avoids run-time
187 surprises caused by unexpectedly undefined functions.
188 .It Ev LD_TRACE_LOADED_OBJECTS
189 When set to a nonempty string, causes
190 .Nm
191 to exit after loading the shared objects and printing a summary which includes
192 the absolute pathnames of all objects, to standard output.
193 .It Ev LD_TRACE_LOADED_OBJECTS_ALL
194 When set to a nonempty string, causes
195 .Nm
196 to expand the summary to indicate which objects caused each object to
197 be loaded.
198 .It Ev LD_TRACE_LOADED_OBJECTS_FMT1
199 .It Ev LD_TRACE_LOADED_OBJECTS_FMT2
200 When set, these variables are interpreted as format strings a la
201 .Xr printf 3
202 to customize the trace output and are used by
203 .Xr ldd 1 Ns 's
204 .Fl f
205 option and allows
206 .Xr ldd 1
207 to be operated as a filter more conveniently.
208 If the dependency name starts with string
209 .Pa lib ,
210 .Ev LD_TRACE_LOADED_OBJECTS_FMT1
211 is used, otherwise
212 .Ev LD_TRACE_LOADED_OBJECTS_FMT2
213 is used.
214 The following conversions can be used:
215 .Bl -tag -width 4n
216 .It Li %a
217 The main program's name
218 (also known as
219 .Dq __progname ) .
220 .It Li \&%A
221 The value of the environment variable
222 .Ev LD_TRACE_LOADED_OBJECTS_PROGNAME .
223 Typically used to print both the names of programs and shared libraries
224 being inspected using
225 .Xr ldd 1 .
226 .It Li %o
227 The library name.
228 .It Li %p
229 The full pathname as determined by
230 .Nm rtld Ns 's
231 library search rules.
232 .It Li %x
233 The library's load address.
234 .El
235 .Pp
236 Additionally,
237 .Ql \en
238 and
239 .Ql \et
240 are recognized and have their usual meaning.
241 .It Ev LD_UTRACE
242 If set,
243 .Nm
244 will log events such as the loading and unloading of shared objects via
245 .Xr utrace 2 .
246 .It Ev LD_LOADFLTR
247 If set,
248 .Nm
249 will process the filtee dependencies of the loaded objects immediately,
250 instead of postponing it until required.
251 Normally, the filtees are opened at the time of the first symbol resolution
252 from the filter object.
253 .El
254 .Pp
255 If a shared object preloaded by the
256 .Ev LD_PRELOAD
257 mechanism contains a public symbol
258 .Dq _rtld_functrace ,
259 .Nm
260 will transfer control to this function each time
261 it needs to resolve an unbound function symbol.
262 By returning a non-zero value,
263 .Fn _rtld_functrace
264 can advise the linker to keep tracing the specified
265 combination of caller shared object and called function;
266 returning 0 will prevent
267 .Fn _rtld_functrace
268 to be called for this combination again.
269 .Pp
270 When implementing a custom
271 .Fn _rtld_functrace
272 function, be aware of the possibility that
273 .Fn _rtld_functrace
274 might be called for functions called on its behalf,
275 or that multiple threads could enter
276 .Fn _rtld_functrace
277 at the same time.
278 .Sh DIFFERENCES BETWEEN .1 and .2
279 ABI changes have been made to support TLS allocation and initialization
280 and to give threading libraries a chance to complete initialization of the
281 TCB prior to the calling of the _init() functions for the dynamically loaded
282 libraries.
283 .Sh FILES
284 .Bl -tag -width ".Pa /var/run/ld-elf.so.hints" -compact
285 .It Pa /var/run/ld-elf.so.hints
286 Hints file.
287 .It Pa /etc/libmap.conf
288 The libmap configuration file.
289 .El
290 .Sh EXAMPLES
291 To set up an
292 .Fn _rtld_functrace
293 for printing out the functions as they are called, this code can be used:
294 .Bd -literal -offset indent
295 #include <string.h>
296
297 static int nl = 10;
298
299 int
300 _rtld_functrace(const char *callerso, const char *calleeso,
301     const char *calleefun, void *stack)
302 {
303         write(2, "calling ", 8);
304         write(2, calleefun, strlen(calleefun));
305         write(2, &nl, 1);
306         return 1;
307 }
308 .Ed
309 .Pp
310 If put in a file named
311 .Pa ft.c
312 and compiled with
313 .Bd -literal -offset indent
314 $ cc -shared -fPIC ft.c -o ft.so
315 .Ed
316 .Pp
317 setting
318 .Ev LD_PRELOAD
319 to the path of
320 .Pa ft.so
321 will activate it.
322 .Sh SEE ALSO
323 .Xr ld 1 ,
324 .Xr ldd 1 ,
325 .Xr elf 5 ,
326 .Xr libmap.conf 5 ,
327 .Xr ldconfig 8