Жизненный цикл динамической библиотеки

Жизненный цикл динамической библиотеки включает следующие стадии:

1. Загрузка в память.

   Динамическая библиотека, скомпонованная с исполняемым файлом, загружается в разделяемую память при запуске процесса, созданного на основе этого исполняемого файла. Также процесс может загрузить динамическую библиотеку в разделяемую память вызовом функции dlopen() интерфейса POSIX. Динамическая библиотека может быть скомпонована с другими динамическими библиотеками, поэтому исполняемый файл зависит не только от непосредственно скомпонованной с ним динамической библиотеки, но и от всего графа зависимостей этой библиотеки. Динамическая библиотека загружается в разделяемую память совместно со всеми динамическими библиотеками, от которых зависит.

   Один экземпляр динамической библиотеки загружается в разделяемую память независимо от того, сколько процессов использует эту библиотеку. (Точнее, в разделяемую память загружается только часть динамической библиотеки, включающая код и доступные только на чтение данные. Другая часть динамической библиотеки загружается в память каждого процесса, который использует эту библиотеку.) Динамическая библиотека, от которой зависит нескольких других динамических библиотек, загружается в разделяемую память в единственном экземпляре.

   Если задать через переменную окружения LD_PRELOAD список динамических библиотек, то эти динамические библиотеки будут загружены в разделяемую память, даже если исполняемый файл не зависит от них. (Элементами списка должны быть абсолютные или относительные пути к динамическим библиотекам, разделенные двоеточием, например: LD_PRELOAD=libmalloc.so:libfree.so:/usr/somepath/lib/libfoo.so.) Функции, которые экспортируются динамическими библиотеками, указанными в LD_PRELOAD, замещают одноименные функции, которые экспортируются другими динамическими библиотеками. Это можно использовать для целей отладки, если требуется подменить функции, импортируемые из динамических библиотек.

   Загрузчик динамических библиотек выполняет поиск динамических библиотек в следующем порядке:

   1. По абсолютным путям, заданным через переменную окружения LD_LIBRARY_PATH.

      Пути должны быть разделены двоеточием, например: LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib:/home/user/lib.

   2. По абсолютным путям, заданным в поле DT_RUNPATH или DT_RPATH секции .dynamic исполняемых файлов и динамических библиотек.

      При компоновке исполняемых файлов и динамических библиотек могут быть заданы пути, по которым загрузчик динамических библиотек будет выполнять поиск. (Это можно сделать, например, через свойство INSTALL_RPATH в CMake-команде set_target_properties().) Пути для поиска динамических библиотек сохраняются в поле DT_RUNPATH или DT_RPATH секции .dynamic. Это поле может быть как в исполняемых файлах, скомпонованных с динамическими библиотеки, так и в самих динамических библиотеках, скомпонованных с другими динамическими библиотеками.

   3. По пути /lib.

   Загрузчик динамических библиотек выполняет поиск в том же порядке, если в параметре filename функции dlopen() или в переменной окружения LD_PRELOAD указан относительный путь к динамической библиотеке. Если указан абсолютный путь, то загрузчик помещает динамическую библиотеку в разделяемую память без выполнения поиска.

2. Использование процессом (процессами).
3. Выгрузка из памяти.

   Динамическая библиотека выгружается из разделяемой памяти, когда все процессы, использующие эту библиотеку, завершились или вызвали функцию dlclose() интерфейса POSIX. Динамическая библиотека, скомпонованная с исполняемым файлом, не может быть выгружена из разделяемой памяти до завершения процесса, который был создан на основе этого исполняемого файла. Динамическая библиотека, скомпонованная с другими динамическими библиотеками, выгружается из разделяемой памяти после выгрузки всех библиотек, которые зависят от нее.