init启动库文件找不到问题定位和解决

内核启动流程start_kernel->arch_call_rest_init->rest_init->kernel_init启动第一个用户空间进程。

init启动时提示库文件无法找到。

说明是ld.so正常执行，但是未能在目录列表中找到依赖的库文件。问题根源在于ld.so中默认库文件搜索路径和rootfs中不匹配。

1 ld.so主要作用和库搜索路径配置

ld.so（动态链接器）的主要作用包括：

• 动态链接：在程序运行时，ld.so 负责将程序与共享库动态链接起来，而不是在编译时静态链接。
• 库搜索：根据配置文件（如 /etc/ld.so.conf 和 /etc/ld.so.conf.d/*.conf）和环境变量（如 LD_LIBRARY_PATH），ld.so 搜索并定位所需的共享库文件。
• 符号解析：ld.so 负责解析程序中的符号引用（例如函数调用和全局变量）到共享库中的相应定义。
• 加载库：当程序需要某个库时，ld.so 加载该库到内存中，并确保库的初始化代码（如构造函数）被执行。
• 依赖管理：ld.so 处理库之间的依赖关系，确保所有依赖的库都按照正确的顺序加载。
• 版本管理：支持库的符号版本，允许库的兼容性和向后兼容性。
• 性能优化：使用 /etc/ld.so.cache 缓存文件加速库的搜索和加载过程。
• 运行时链接：允许程序在不重新编译的情况下使用更新的库版本，只要新版本保持了相同的接口。
• 安全性：可以配置为限制库的搜索路径，以防止潜在的安全风险，例如库被恶意替换。
• 环境变量：考虑 LD_LIBRARY_PATH 环境变量来搜索额外的库路径，为运行时指定库位置提供灵活性。

ld.so通过以下几种主要途径获取库搜索路径：

• 默认搜索路径：ld.so 有一些默认的搜索路径，如 /lib 和 /usr/lib 等，这些路径是预设的，不需要额外配置。
• 配置文件/etc/ld.so.conf：这是主配置文件，定义了额外的库搜索路径。管理员可以在该文件中添加自定义的库路径。
• 包含的配置文件/etc/ld.so.conf.d/*.conf：/etc/ld.so.conf 文件可能包含 include 指令，用于包含 /etc/ld.so.conf.d/ 目录下的其他配置文件。这些文件可以为特定的应用程序或库定义搜索路径。
• 环境变量LD_LIBRARY_PATH：这个环境变量可以设置额外的库搜索路径。它允许用户或应用程序指定 ld.so 应该搜索的目录，这些路径在运行时被添加到默认搜索路径中。
• 编译时指定的路径：如果程序在编译时使用了-rpath选项，那么编译器会在程序的可执行文件中嵌入这些路径。ld.so 会根据这些记录的路径搜索库。
• 缓存文件 /etc/ld.so.cache：ld.so 使用这个缓存文件来加速库的搜索过程。/etc/ld.so.cache 由 ldconfig 命令生成或更新，包含了 ld.so.conf 和所有包含的配置文件中定义的库路径。

2 解决方案

2.1 kernel中设置LD_LIBRARY_PATH

修改init/main.c中的envp_init：

const char *envp_init[MAX_INIT_ENVS+2] = { "HOME=/", "TERM=linux", "LD_LIBRARY_PATH=/lib;/usr/lib", NULL, };

2.2 根据ld.so中默认库搜索路径建立软链接

 查看编译ld.so源码，找到默认路径。没有源码可以通过vi打开库文件搜索/lib类似的字符串。

2.3 添加ld.so.conf配置

/etc/ld.so.conf是ld.so库搜索路径的入口，可以包含/etc/ld.so.conf.d/中的配置。

cat /etc/ld.so.conf
include /etc/ld.so.conf.d/*.conf

通过ldconfig读取/etc/ld.so.conf生成缓存文件到/etc/ld.so.cache。