一、什么是linux-vdso.so.1?
linux-vdso.so.1是一个特殊的动态链接库,VDSO是Virtual Dynamically-linked Shared Object的缩写,即虚拟动态链接共享对象。它是在Linux内核2.6.30版本后引入的一种用户态和内核态通信的机制,并且在运行时被动态加载到内存中,以提供一些内核函数的优化和安全性。
相对于以前的系统调用方式,VDSO的优势在于它能够避免由用户态到内核态的切换,大大提高了系统调用的效率。此外,VDSO还作为一种安全限制机制,它只提供一些内核函数,不允许用户代码直接调用内核函数,从而增强了系统安全性。
二、VDSO的实现机制
VDSO的实现主要通过内核和动态链接器(ld.so)之间的合作完成。在编译用户应用程序时,通过链接选项“-static”或“-dynamic-linker”将链接文件ld.so替换为linux-vdso.so.1,并且在链接时取消了对libc库的依赖,从而将一部分系统库的函数移动到了linux-vdso.so.1中。
当用户程序执行到系统调用指令时,处理器会先检测VDOS是否已经加载到内存中,如果已经加载,则直接调用其中定义的函数;如果没有加载,则由内核进行加载。
因此,VDSO的运行机制是动态的,只有在需要调用其函数时才会加载到内存中,这样能够节省内存并提高其安全性。
三、VDSO的作用
VDSO提供了一些内核函数,这些函数是被内核保护的,用户代码不能直接调用,例如gettimeofday()、clock_gettime()、uname()等函数。通过VDSO机制,这些函数被挪到了linux-vdso.so.1文件中,并在运行时动态加载到内存中,以便用户程序可以直接调用它们,从而优化系统调用的性能。
此外,VDSO还提供了一些安全保护机制,它只允许特定的系统调用函数被提供给用户程序,避免用户程序对内核的直接访问,从而增强了系统的安全性。
四、示例代码
#include #include int main() { struct timeval t1, t2; long long start, end; float duration; gettimeofday(&t1, NULL); // some code here gettimeofday(&t2, NULL); start = t1.tv_sec * 1000000 + t1.tv_usec; end = t2.tv_sec * 1000000 + t2.tv_usec; duration = (float)(end - start) / 1000000; printf("Duration: %f\n", duration); return 0; }
这是一个简单的程序,它调用了gettimeofday()函数来计算程序的执行时间。gettimeofday()函数被包含在了linux-vdso.so.1文件中,这里我们只需要在程序中调用它即可完成任务。
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