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在Apache HTTPD中使用DSO（編譯） 時間：2015-06-28 00:00:00 來源：IT貓撲網(wǎng) 作者：網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評論(0): 　　Apache HTTP 服務(wù)器是一個模塊化（或說積木式）的程序，管理員可以選擇一些模塊來增加服務(wù)器的某些功能。這些模塊，可以在創(chuàng)建服務(wù)器程序時靜態(tài)地編譯到httpd服務(wù)器的二進制代碼中，也可以編譯成一些獨立于服務(wù)器程序的Dynamic Shared Objects (DSOs)文件。DSO 文件可以在編譯服務(wù)器程序時創(chuàng)建，也可以在以后利用Apache擴展工具apxs來單獨創(chuàng)建。

　　這篇文檔，將描述如何使用DSO 模塊，以及其背后的原理。

實現(xiàn)

　　Apache HTTPD對DSO 的支持，即對單個模塊的動態(tài)加載，是基于一個叫mod_so的模塊來實現(xiàn)的，此時mod_so必須被靜態(tài)地編譯到HTTP服務(wù)器內(nèi)核中。這是除了core以外唯一不能以dso方式編譯的模塊。實際操作時，其它的Apache模塊可以在編譯服務(wù)器程序時通過單獨指定來將其編譯為DSO文件，正如安裝文檔中講述的，此時configure的設(shè)置參數(shù)應(yīng)為--enable-xxxx=shared(xxxx為模塊的名字，如rewrite等)。當(dāng)一個模塊被編譯為一個名為mod_foo.so的DSO文件后，就可以在httpd.conf文件中用mod_so的LoadModule命令，告訴服務(wù)器在啟動或重新啟動時將此模塊加載。

　　為了簡化創(chuàng)建Apache模塊（尤其是第三方模塊）的DSO文件的過程，apache提供了一個新工具名叫apxs（APache eXtenSion）。它可以脫離apache的源碼將模塊編譯成DSO文件。它的實現(xiàn)思路非常簡單: 在安裝Apache時，configure腳本的 make install 過程會安裝Apache的C頭文件，并在apxs程序（apxs是一個perl腳本）中對依賴于具體平臺的編譯器和連接器設(shè)置一些標(biāo)志(Flag)，以供創(chuàng)建DSO文件。通過這種方式，用戶就可以利用apxs在沒有Apache源碼樹且無需針對當(dāng)前平臺的編譯器和連接器進行配置(以生成DSO格式目標(biāo)文件)的情況下編譯Apache模塊了。

使用概要說明

1.創(chuàng)建和安裝一個 Apache發(fā)布的(distributed) 模塊，比方說將mod_foo.c編譯成mod_foo.so:

$ ./configure --prefix=/path/to/install --enable-foo=shared
$ make install

2.創(chuàng)建和安裝一個第三方的Apache模塊，比方說將mod_foo.c編譯成mod_foo.so:

$ ./configure --add-module=module_type:/path/to/3rdparty/mod_foo.c --enable-foo=shared
$ make install

3.為以后安裝（非HTTPD編譯時安裝）模塊配置Apache:

$ ./configure --enable-so
$ make install

(要編譯全部Aapache模塊，用./configure --enable-mods-shared=all --with-egd --with-devrandom --enable-so,但對experimental一類的模塊，需要特別指定，如./configure --enable-mods-shared=all --with-egd --with-devrandom --enable-so --enable-cache=shared --enable-disk_cache=shared --enable-mem_cache=shared --enable-proxy=shared --enable-proxy_connect=shared --enable-proxy_ftp=shared --enable-proxy_http=shared --enable-file_cache=shared --enable-charset_lite=shared --enable-case_filter=shared --enable-case_filter_in=shared --enable-ssl=shared 。具體有哪些模塊可以編譯而沒有打開編譯開關(guān)，可在前面的那個configure運行的最后看看哪一個是no.)

4.利用apxs在沒有Apache源碼樹的情況下，創(chuàng)建和安裝第三方的Apache模塊:

$ cd /path/to/3rdparty
$ apxs -c mod_foo.c
$ apxs -i -a -n foo mod_foo.la

在所有的情況下，當(dāng)一個模塊編譯完成后，必須在httpd.conf使用LoadModule命令在告訴 Apache激活這個模塊。

背景知識

　　在現(xiàn)代的Unix的派生版本中，有一種非常好的機制，叫做Dynamic Shared Objects (DSO) 的動態(tài)連接/和加載，它提供了一種方法，將一段代碼編譯成一種特殊格式后可在一個可執(zhí)行程序運行時將這段程序加載到它的地址空間中。

　　這種加載通過可以通過兩種方式做到：在一個可執(zhí)行程序開始運行后通過一個叫l(wèi)d.so的系統(tǒng)程序自動加載，或在可執(zhí)行程序內(nèi)部通過Unix加載器(loader)的系統(tǒng)編程接口的系統(tǒng)調(diào)用dlopen()/dlsym()來手工加載。

　　在第一種方式中，DSO通常被叫作共享庫或DSO庫，以libfoo.so或libfoo.so.1.2的形式命名。它們被存放在系統(tǒng)目錄中（通常是/usr/lib），它們與可執(zhí)行程序的聯(lián)系是在編譯這個可執(zhí)行程序時，通過傳遞給連接器一個-lfoo參數(shù)來建立的。這里對庫的引用直接編碼在可執(zhí)行程序中，因而在程序運行時，Unix加載器會通過以下途徑尋找libfoo.so：在系統(tǒng)目錄/usr/lib下，在通過-R連接參數(shù)傳遞給連接器后被編碼在可執(zhí)行程序中的路徑中，在通過環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH指定的目錄中。加載器會解析出來那些在可執(zhí)行程序中使用但是在DSO定義的標(biāo)志(symbol)。

　　可執(zhí)行程序中的標(biāo)志，通常不會被DSO引用（因為它是一個可重用的基本代碼庫），因而就不再進行進一步的解析。可執(zhí)行程序自己不需要做任何事情就可以使用來自DSO的標(biāo)志，因為Unix加載器已經(jīng)做了相關(guān)的解析工作。(實際上，加載ld.so的代碼是使用動態(tài)庫的可執(zhí)行程序啟動代碼的一部分). 動態(tài)加載基本代碼庫的優(yōu)點是很明顯的：庫的代碼只需在一個系統(tǒng)庫（如libc.so）中保存一次，這樣可以節(jié)省每個程序的磁盤空間。

　　在第二種方式中，DSO通常被叫作共享對象或DSO文件，命名它們時可以使用任意的擴展名，雖然規(guī)范的命名是foo.so的樣子。這些文件通常存放在程序所在的目錄（或子目錄）中，它們與執(zhí)行它們的程序沒有自動建立的聯(lián)系。相反，可執(zhí)行程序在運行時通過dlopen手工將DSO加載。此時，來自DSO供執(zhí)行程序用的標(biāo)志沒有被解析。相反，Unix加載器自動解析所有DSO中使用的來自可執(zhí)行程序和它已經(jīng)加載的DSO 庫的標(biāo)志(尤其是來自無處不在的libc.so的所有標(biāo)志)。在這種方式中，DSO取得可執(zhí)行程序的標(biāo)志集合的信息，就象是被靜態(tài)地連接到可執(zhí)行程序中一樣。

　　最后，為利用DSO's API，可執(zhí)行程序須通過dlsym()來解析來自DSO的特定標(biāo)志，供在以后的分派表等處使用。也就是說：可執(zhí)行程序要想使用來自DSO的標(biāo)志，須手工解析它。這樣一種機制的優(yōu)點，不需要的程序段不必加載(因而可以節(jié)省內(nèi)存的使用) ，直到我們討論的程序需要它時。當(dāng)需要時，這些程序段可以被動態(tài)的加載，來擴展基本程序的功能。

　　雖然DSO機制聽起來簡單，用起來只少有一個比較困難的步驟，就是當(dāng)用DSO來擴展程序的功能時（第二種方式）時，對來自可執(zhí)行程序、供DSO使用的標(biāo)志的解析。為什么呢? 因為"反向解析" DSO 使用的來自可執(zhí)行程序標(biāo)志集合的標(biāo)志是與函數(shù)庫的設(shè)計相逆的 (函數(shù)庫沒有任何關(guān)于那些使用它的程序的信息)，而且沒有平臺提供這種功能，這也不是一個標(biāo)準(zhǔn)化的功能。實際上，可執(zhí)行程序的全局標(biāo)志常常不能再次輸出，因而也無法供DSO使用。要利用DSO來動態(tài)擴展一個程序的功能，找到一種方法來強制連接器輸出所有全局標(biāo)志是必須解決的主要問題。

　　共享庫的方法就是一個典型，因為它是DSO機制最初設(shè)計的目標(biāo)，因而它被用于操作系統(tǒng)提供的幾乎所有類型的函數(shù)庫中。從另一方面來說，利用共享對象來擴展功能的程序并不是很多。

　　到1998年，只有很少的軟件包在程序運行時利用DSO機制來擴展它們的功能：Perl 5(通過它的XS機制和DynaLoader模塊）, Netscape Server,等。從版本1.3開始, Apache 也加入了這個群體，因為Apache早就用模塊的概念來擴展它的功能，且在內(nèi)容利用基于分派鏈（dispatch-list-based ）的方法來將外部的模塊連接到Apache的核心功能中。因此，Apache實際上注定要用DSO來在運行時加載模塊的。

長處和不足

上述的基于DSO的功能有以下優(yōu)點：

服務(wù)器在運行時更加靈活，因為實際的服務(wù)器進程可以通過配置文件的LoadModule命令動態(tài)的組配，而不必在編譯時通過配置參數(shù)指定。例如，通過這種方式，雖然只安裝了一次，但服務(wù)器可以以多種形態(tài)運行（如標(biāo)準(zhǔn)版本或SSL版本，簡化版本或增強版本[含mod_perl,php3等])

即使在安裝完成后，服務(wù)器仍可以很方便地用第三方的模塊進行功能擴展。這至少對銷售商的軟件支持有幫助，他們可以創(chuàng)建一個apache的核心程序包，和一個包含PHP3, mod_perl, mod_fastcgi等擴展功能的擴展包。

更容易地開發(fā) Apache模塊原型，因為借用DSO和apxs，你可以脫離Apache的源碼而只需apxs -i命令就可以開發(fā)和編譯模塊，利用apachectl restart 命令，就可以讓新開發(fā)的模塊在在apache服務(wù)器中運行。

DSO 也有下列不足：

DSO并不是在任何平臺都可以使用，因為有一些平臺不支持動態(tài)將一段代碼加載到另一個程序的地址空間中。

服務(wù)器在啟動時慢大約20%，因為加載器要作標(biāo)志解析。

在運行時，在有些平臺上服務(wù)器大約慢5%，因為PIC（ position independent code ）代碼需要更復(fù)雜的組配技巧來解決相對地址的問題，而對絕對地址的情況沒有這種開銷所以會快一些。

因為并不是所有的平臺都支持DSO模塊連接(ld -lfoo)其它基于DSO的庫（如基于out的平臺通常不提供這個功能而基于ELF的平臺則可以）,所以不能將DSO機制用于所有類型的模塊。換句話說，可以編譯為DSO文件的模塊限制為那些：引用的標(biāo)志只來自apache內(nèi)核、來自C函數(shù)庫(libc)、來自其它的Aapche內(nèi)核使用的動態(tài)或靜態(tài)庫、或含有PIC代碼的靜態(tài)庫文件（libfoo.a）。使用其它代碼的唯一機會，要么確定apache內(nèi)核已經(jīng)對此引用，要能自己通過dlopen()加載代碼。
關(guān)鍵詞標(biāo)簽：編譯,使用,程序,DSO,模

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