PatchELF

前言

对于经常在服务器上跑程序或安装程序的朋友，不可避免的会遇到一些问题。

其中最常见的问题就是，像下面这样

version `GLIBC_2.23' not found
version `GLIBC_2.15' not found

glibc 库找不到的问题，当然也可能会有其他库找不到的问题。

那出现这种问题该怎么办呢？

常用解决方案

针对这一问题，网上搜索的答案大部分都是分为以下几步

安装高版本的 glibc

显然，没有这个库，当然先要在环境中安装这个库才行，比如我要安装 glibc-2.23

1. 下载

http://ftp.gnu.org/gnu/libc/

选择对应的版本并下载，如 libc-2.23.tar.gz

2. 解压

nbsp;tar -zxf glibc-2.23.tar.gz

3. 生成配置文件

nbsp;cd glibc-2.23
nbsp;mkdir build && cd build
nbsp;../configure --prefix=LIB_DIR

可以用 --prefix=LIB_DIR，LIB_DIR 为你要将 glib 安装到的路径

通常非 root 用户权限无法安装到默认的 /usr/local 目录下，需要自己手动指定

4. 安装

nbsp;make
nbsp;make install

等会吧，这个安装还蛮久的。来杯咖啡，静等安装成功就行。

问题：

如果在 ../configure 这一步出现了问题，比如我出现 ld 版本太低的错误

*** These critical programs are missing or too old: as ld

也不用着急，再安装个较高版本的 binutils 就行。

这个怎么安装？类似上面的 1-4 步重新来一遍就行。一般像这种 C 库的安装过程都是这样的，挺简单的，只是通常抛出的异常是不简单的 (o＿o)。

5. 配置环境

安装完成后，大多数的答案都是将下面的命令添加到 ~/.bashrc 文件中

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:your glibc path

然后，执行

source ~/.bashrc

但是这又会引入另一个问题更严重的问题。

glibc 是 Linux 系统中最底层的 API，几乎其他所有的库都会依赖它。

因此当你更新了较高版本的 glibc 时，底层的库依赖的还是低版本的 glibc 库，因此可能会导致系统的严重故障。

我当初就是信了这些鬼话，添加到了环境变量中，导致几乎所有的命令都无法使用。运行命令或脚本也会出现

Segmentation fault

最后的解决办法就是将 ~/.bashrc 文件中的

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:your glibc path

删除之后，才恢复原状。

那如何解决呢，一种方法就是每次运行之前，在终端临时将 glibc 的路径添加到 LD_LIBRARY_PATH 变量中，但是这非常麻烦。

下面，我们介绍一款神器

PatchELF

PatchELF 是一个用于修改现有 ELF 可执行文件和库的简单实用程序

ELF: 可执行与可链接格式（Executable and Linkable Format），常被称为 ELF 格式。

既然它能够更改可执行文件，那么我们就可以直接将可执行文件需要加载的 glibc 库的路径修改为我们刚才安装的路径。

这样就可以在既不需要添加环境变量，也不需要手动加载临时变量的情况下使用。

下面，我们先安装这个工具

1. 安装

1. 下载

https://github.com/dxsbiocc/patchelf

先从 GitHub 上下载源码

2. 配置环境

./bootstrap.sh
./configure

3. 安装

make
make check
make install

2. 使用

1. 「查看参数」

nbsp;patchelf 
syntax: patchelf
  [--set-interpreter FILENAME]
  [--page-size SIZE]
  [--print-interpreter]
  [--print-soname]              Prints 'DT_SONAME' entry of .dynamic section. Raises an error if DT_SONAME doesn't exist
  [--set-soname SONAME]         Sets 'DT_SONAME' entry to SONAME.
  [--set-rpath RPATH]
  [--remove-rpath]
  [--shrink-rpath]
  [--allowed-rpath-prefixes PREFIXES]           With '--shrink-rpath', reject rpath entries not starting with the allowed prefix
  [--print-rpath]
  [--force-rpath]
  [--add-needed LIBRARY]
  [--remove-needed LIBRARY]
  [--replace-needed LIBRARY NEW_LIBRARY]
  [--print-needed]
  [--no-default-lib]
  [--output FILE]
  [--debug]
  [--version]
  FILENAME...

2. 「参数描述」

参数描述--set-interpreter FILENAME设置动态库解析器--page-size SIZE设置页大小--print-interpreter打印解析器--print-soname打印 DT_SONAME--set-soname SONAME设置 DT_SONAME--set-rpath RPATH设置 RPATH--remove-rpath删除 RPATH--shrink-rpath收缩 RPATH--allowed-rpath-prefixes PREFIXES添加允许的 RPATH 前缀--print-rpath打印 RPATH--force-rpath强制使用 RPATH--add-needed LIBRARY添加需要的动态库--remove-needed LIBRARY删除需要的动态库--replace-needed LIBRARY NEW_LIBRARY替换动态库--print-needed打印需要的动态库--no-default-lib不链接默认的动态库--output FILE输出文件--debug输出调试信息--version打印版本信息

patchelf 的主要功能与动态库解析器、RPATH 以及动态库有关。

3. 「使用方式」

• 更改可执行文件的动态库解析器

nbsp;patchelf --set-interpreter /lib/my-ld-linux.so.2 my-program

• 更改可执行文件和库的RPATH

nbsp;patchelf --set-rpath /opt/my-libs/lib:/other-libs my-program

• 收缩可执行文件和库的RPATH

nbsp;patchelf --shrink-rpath my-program

该命令会删除可执行文件中所有不包含 DT_NEEDED 字段指定的库的路径。

例如：

一个可执行文件引用一个库 libfoo.so，它的 RPATH 是 /lib:/usr/lib:/foo/lib，而 libfoo.so 只能在 /foo/lib 中找到，那么新的 RPATH 将是 /foo/lib

其中 RPATH 指定的是可执行文件的动态链接库的搜索路径

• 删除动态库上声明的依赖项(DT_NEEDED)，可多次使用

nbsp;patchelf --remove-needed libfoo.so.1 my-program

• 添加动态库上声明的依赖项(DT_NEEDED)，可多次使用

nbsp;patchelf --add-needed libfoo.so.1 my-program

• 替换动态库声明的依赖项(DT_NEEDED)，可多次使用

nbsp;patchelf --replace-needed liboriginal.so.1 libreplacement.so.1 my-program

• 更改动态库的 SONAME

nbsp;patchelf --set-soname libnewname.so.3.4.5 path/to/libmylibrary.so.1.2.3

4. 「示例」

我有一个 msi 分析的可执行文件 msisensor-blood

在终端执行时，出现错误

nbsp;./msisensor-blood
./msisensor-blood: /lib64/libm.so.6: version `GLIBC_2.23' not found (required by ./msisensor-blood)
./msisensor-blood: /lib64/libc.so.6: version `GLIBC_2.15' not found (required by ./msisensor-blood)
./msisensor-blood: /lib64/libc.so.6: version `GLIBC_2.14' not found (required by ./msisensor-blood)

从输出信息可以看出，需要两个库

• glibc-2.15 的 libc.so.6 库
• glibc-2.23 的 libm.so.6 库

首先， 我们用 ldd 命令列出其动态库依赖关系

./msisensor-blood: /lib64/libm.so.6: version `GLIBC_2.23' not found (required by ./msisensor-blood)
./msisensor-blood: /lib64/libc.so.6: version `GLIBC_2.15' not found (required by ./msisensor-blood)
./msisensor-blood: /lib64/libc.so.6: version `GLIBC_2.14' not found (required by ./msisensor-blood)
        linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffc75beb000)
        libz.so.1 => /home/dengxs/software/zlib-1.2.11/lib/libz.so.1 (0x00007f7594351000)
        libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00000033dee00000)
        libstdc++.so.6 => /home/dengxs/software/anaconda3/lib/libstdc++.so.6 (0x00007f75941c4000)
        libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00000033de600000)
        libgomp.so.1 => /home/dengxs/software/anaconda3/lib/libgomp.so.1 (0x00007f7594196000)
        libgcc_s.so.1 => /home/dengxs/software/anaconda3/lib/libgcc_s.so.1 (0x00007f7594182000)
        libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00000033de200000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000033dde00000)
        librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x00000033df200000)
        libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x00000033dea00000)

OK！就是把下面两个动态库替换掉

libm.so.6 => /lib64/libm.so.6
...
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6

更换 libm.so.6 的路径

patchelf --replace-needed libm.so.6 /home/dengxs/software/glibc-2.23/lib/libm.so.6 msisensor-blood 

更换 libc.so.6 的路径

patchelf --replace-needed libc.so.6 /share/software/glibc/2.15/lib/libc.so.6 msisensor-blood

再看下动态库列表

nbsp;ldd msisensor-blood
        linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffde0199000)
        libz.so.1 => /home/dengxs/software/zlib-1.2.11/lib/libz.so.1 (0x00007f6a786df000)
        libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00000033dee00000)
        libstdc++.so.6 => /home/dengxs/software/anaconda3/lib/libstdc++.so.6 (0x00007f6a78552000)
        /home/dengxs/software/glibc-2.23/lib/libm.so.6 (0x00007f6a7844b000)
        libgomp.so.1 => /home/dengxs/software/anaconda3/lib/libgomp.so.1 (0x00007f6a7841d000)
        libgcc_s.so.1 => /home/dengxs/software/anaconda3/lib/libgcc_s.so.1 (0x00007f6a78409000)
        /share/software/glibc/2.15/lib/libc.so.6 (0x00007f6a78062000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000033dde00000)
        librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x00000033df200000)
        libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x00000033dea00000)

OK，已经替换成功了

接下去看看能不能直接运行

nbsp;./msisensor-blood 


Program: msisensor-blood (homopolymer and miscrosatelite analysis using cfDNA bam files)
Version: v0.1
Author: Beifang Niu && Kai Ye

Usage:   msisensor-blood <command> [options]

Key commands:

 scan            scan homopolymers and miscrosatelites
 msi             msi scoring

没问题，一切顺利。(＾＾)ノシ