GNU Libtool 사용해서 shared object library 만들어보기

과거에는 개발자가 shared libraries를 사용하기 위해서는자신이 개발하는 package가 지원해야 하는 모든 플랫폼에 대해서 각 플랫폼에만 국한되는 일은 모두따로따로 작업을 해야만 했다고 한다. 또, configurationinterface를 따로 설계하여 package installer가 어떤 library들을 설치해야 하는지 선택할 수 있도록 해야만 했다고 한다.GNU Libtool 은 platform-specific dependencies 및 user interface에 대한 정보를 하나의 스크립트에 설정할 수 있게 함에 따라 개발자가 예전에 짊어져야했던 많은 짐을 덜어준다. (GNU Libtool manual 서문의 첫 세 문장을 번역한 것이다. 원문을 보는 것이 아마 더 이해가 빠를 것이다. - click "more" to read it)

In the past, if a source code packagedeveloper wanted to take advantage of the power of shared libraries, he neededto write custom support code for each platform on which his package ran. Healso had to design a configuration interface so that the package installercould choose what sort of libraries were built.

GNU Libtool simplifies the developer’s jobby encapsulating both the platform -specific dependencies, and the userinterface, in a single script.

 

하지만, 음… 아직 잘모르겠다… 어쨌든. Linux에서 개발 환경을 구축하는데있어서 GNU Build System을 이해해야 할 필요성을 느끼게 되어 가장먼저 Libtool을 공부하게 되었고, 지금까지 공부한 내용을 예를 들어 정리하고자한다.

* 본문의 내용에 대해서 잘 아시는 분은 틀린부분에 대해서 바로잡아주시고, 명확하지 않은 부분에 대해서는 어떤 보충설명을 하면 좋을지 의견을 남겨주시기 바랍니다.

* 해보시면서 의문이 드는 점도 물어봐주시면 아는대로 성심성의껏 답변해 보도록 하겠습니다.

* 빨간 글씨로 된 부분은 잘 모르겠거나 이해가 안 가는 부분이므로, 이 부분에 대해서 설명해 주실분은 댓글로 친절하게 설명해 주시면 정말 쌩큐베리 감솨 드리겠습니다...

학습목표

- /home/dansoonie/Work/fyi에 libfyi라는 간단한 library를 만들어 build한다.
- /home/dansoonie/Work/fyitest에서 위에서 build libfyi를 가져다 쓴다
- libfyi를 /usr/lib에 설치한다.
- /home/dansoonie/Work/fyitest에서 /usr/lib에 설치된 libfyi를 가져다 쓴다.

작업 환경:

VMware Player, Ubuntu 8.04 - the Hardy Heron - release in April 2008
libtool version: 1.5.26-lubuntul (1.1220.2.493 2008/02/01 16:58:18)

참고 문헌:

GNU Libtool Manual(첨부파일 참고)

libtool.pdf

1. Shared Object Library로 만들간단한 소스 작성하기

간단하게 함수 두 개를 가지고 있는 라이브러리를 작성해보자.

/home/dansoonie/Work/fyi/fyi.h listing

#ifndef FYI_H
#define FYI_H

void name();
void birthday();

#endif

/home/dansoonie/Work/fyi/fyi.c listing

#include <stdio.h>
#include "fyi.h"

void name()
{
     printf("Yoon-Soo Lee\");
}

void birthday()
{
     printf("Januaary 18th\n");
}

2. Object File 생성하기

 쉘에서 다음 명령어를 수행한다.($PWD = /home/dansoonie/Work/fyi/)

libtool --mode=compile gcc -g -O -c fyi.c


설명:
     libtool :
libtool 실행 커맨드

     --mode=compile :
mode는 컴파일하기

     gcc -g -O -c fyi.c :
 gcc 실행문. gcc 옵션은 -c(링크하지 않기)만 꼭 있어야 하고 나머지는 없어도 되는것 같다.

output은

 gcc -g -O -c fyi.c -fPIC -DPIC -o .libs/fyi.o

 gcc -g -O -c fyi.c -o fyi.o >/dev/null 2>&1

생성물은

/home/dansoonie/Work/fyi/fyi.o 

/home/dansoonie/Work/fyi/fyi.lo

/home/dansoonie/Work/fyi/.libs/fyi.o

이다...

shared object library가 지원되는 플랫폼이면 Libtool이 gcc를 실행할때 -fPIC -DPIC 와 같은 옵션을 달아서 실행한다고 한다. PIC가 들어가는 옵션들은 Position-Indipendent code를 의미하므로 shared object library를 만드는데 있어서 매우 중요한 옵션이므로, output에서 그 옵션들이 나오는지 꼭 확인하자 !!!

output의 두번째 줄의 ">/dev/null 2>&1" 은 뭔지 잘 모르겠다... 그냥 gcc의 outputd르 redirect하고 있는것 같은데 정확히 무슨 짓을 하는지는 잘 모르겠다.

3. Library들 link하여 생성하기

 쉘에서 다음 명령어를 수행한다. ($PWD = /home/dansoonie/Work/fyi/)

libtool --mode=link gcc -g -O -o libfyi.la fyi.lo -rpath /usr/lib


설명:
     libtool :
libtool 실행 커맨드

     --mode=link :
mode는 링크하기

    - gcc -g -O -o libfyi.la fyi.lo -rpath /usr/lib :
gcc 실행문. libfyi.la는 libtool control file name으로 확장자가 .a인 standard library name과는 다르다. 어쨌든, 출력을 왜 확장자가 .la인 파일로 정해야 하는지는 잘 모르겠다. fyi.lo는 fyi.la를 출력하기 위해 필요한 파일이고, -rpath 옵션을 통해서 library가 최종적으로 설치(복사)될 경로를 지정해 준다.
질문... /usr/lib, 즉 궁극적으로 설치될 경로를 지정해 주는 이유는 무엇인가? 나중에 libtool을 사용해서 library를 install할때 또 libtool에 argument로 그 경로를 넘겨주는것 같은데 말이다...

output은

 gcc -shared .libs/fyi.o -Wl,-soname -W;, libfyi.so.0 -o .libs/libfyi.so.0.0.0

 (cd .libs && rm -f libfyi.so.0 && ln -s libfyi.so.0.0.0 libfyi.so.0)

 (cd .libs && rm -f libfyi.so && ln -s libfyi.so.0.0.0 libfyi.so)

 ar cru .libs.libfyi.a fyi.o

 ranlib .libs/libfyi.la

 creating libfyi.la

 (cd .libs && rm -f libfyi.la && ln -s ../libfyi.la libfyi.la)

생성물은

/home/dansoonie/Work/fyi/libfyi.la

/home/dansoonie/Work/fyi/.libs/libfyi.a

/home/dansoonie/Work/fyi/.libs/libfyi.la -> ../libfyi.la

/home/dansoonie/Work/fyi/.libs/libfyi.lai

/home/dansoonie/Work/fyi/.libs/libfyi.so -> libfyi.so.0.0.0

/home/dansoonie/Work/fyi/.libs/libfyi.so.0 -> libfyi.so.0.0.0

/home/dansoonie/Work/fyi/.libs/libfyi.so.0.0.0

이다...

4. Library를  executable에 link해서 사용하기

일단 libfyi를 가져다쓸 executable을 테스트로 만들어보자. ($PWD = /home/dansoonie/Work/fyitest/)

/home/dansoonie/Work/fyitest/fyitest.c listing

#include <stdio.h>
#include "fyi.h"

int main()
{

name();
birthday();
return0;

}

 쉘에서 다음 명령어를 수행하여 위의 코드를 컴파일 한다. ($PWD = /home/dansoonie/Work/fyitest/)

gcc -I ../fyi -g -O -c fyitest.c


설명:
     - -I../fyi :
/home/dansoonie/Work/fyi 디렉터리를 include path에 추가하여 fyi.h가 include될 수 있도록 한다.

     - -g :
debug 정보 포함되도록 컴파일하는 옵션

     - -O :
optimization 하는 옵션

     - -c :
링크는 하지 않는 옵션

생성물은

/home/dansoonie/Work/fyitest/fyitest.o

이다...

fyitest를 libfyi와 링크하여 executable을 만들기 위해서는 쉘에서 다음 명령어를 수행한다.

libtool --mode=link gcc -g -O -o fyitest fyitest.o ../fyi/libfyi.la

* library를 install하기 전에 link를 해서 사용하게 되면 꼭 libtool을 사용해서 link를 해야 한다. Section 3.3 참고

output

gcc -g -O -o .libs/fyitest fyitest.o ../fyi/.libs/libfyiso

creating fyitest

생성물

/home/dansoonie/Work/fyitest/fyitest

/home/dansoonie/Work/fyitest/.lib/fyitest  <- 이 파일 생성의 정체 불명 (실행 안됨)

/home/dansoonie/Work/fyitest/.lib/lt-fyitest  <- 이 파일 생성의 정체 불명 (실행됨)

생성물 실행시 output 결과

Yoon-Soo Lee

January 18th

5. Library를 Install하기

 쉘에서 다음 명령어를 수행한다. ($PWD = /home/dansoonie/Work/fyi/)

libtool --mode=install install -c libfyi.la /usr/lib/libfyi.la

설명
     su 권한 상태에서 명령어를 실행하던지, 저 명령어 앞에 sudo를 사용하여 그 명령어만 su권한으로 실행하도록 한다. 당연히 su 비밀번호는 알아야 한다.

질문... library의 install경로는 libfyi.la에 저장되어있는데 왜 또 따로 /usr/lib이라고 명시해 주었는가? install 명령어 사용 방법이 install [option] SOURCE DEST 라서 그런가? 그리고 중요한 사실은 library를 build할때 -rpath 옵션으로 준 경로랑 위에서 명시해주는 DEST의 경로가 같아야 한다는데, 이렇게 실수를 다분히 유발할 수 있는 여지를 남겨놓은 이유는?

output은

install -c .libs/libfyi.so.0.0.0 /usr/lib/libfyi.so.0.0.0
(cd /usr/lib && { ln -s -f libfyi.so.0.0.0 libfyi.so.0 || { rm -f libfyi.so.0 && ln -s libfyi.so.0.0.0 libfyi.so.0; }; })
(cd /usr/lib && { ln -s -f libfyi.so.0.0.0 libfyi.so || { rm -f libfyi.so && ln -s libfyi.so.0.0.0 libfyi.so; }; })
install -c .libs/libfyi.lai /usr/lib/libfyi.la
install -c .libs/libfyi.a /usr/lib/libfyi.a
chmod 644 /usr/lib/libfyi.a
ranlib /usr/lib/libfyi.a
PATH="$PATH:/sbin" ldconfig -n /usr/lib
-----------------------------------------------------------------------
Libraries have been installed in:
   /usr/lib

If you ever happen to want to link against installed libraries
in a given directory, LIBDIR, you must either use libtool, and
specify the full pathname of the library, or use the `-LLIBDIR'
flag during linking and do at least one of the following:
   - add LIBDIR to the `LD_LIBRARY_PATH' environment variable
     during execution
   - add LIBDIR to the `LD_RUN_PATH' environment variable
     during linking
   - use the `-Wl,--rpath -Wl,LIBDIR' linker flag
   - have your system administrator add LIBDIR to `/etc/ld.so.conf'

See any operating system documentation about shared libraries for
more information, such as the ld(1) and ld.so(8) manual pages.
----------------------------------------------------------------------

library를 가져다 사용할때 header파일으로의 접근을 쉽게 하기 위해 library의 header 파일을 /usr/include로 복사하는 작업을 다음 명령어를 통해 수행한다. ($PWD = /home/dansoonie/Work/fyi/)

cp fyi.h /usr/include 

설명
     su 권한 상태에서 명령어를 실행하던지, 저 명령어 앞에 sudo를 사용하여 그 명령어만 su권한으로 실행하도록 한다. 당연히 su 비밀번호는 알아야 한다.

6. Install된 Library를  executable에 link해서 사용하기

이전에 만들었던 /home/dansoonie/Work/fyitest/fyitest.c 을 사용하자

 쉘에서 다음 명령어를 수행하여 fyitest.c를 컴파일 한다. ($PWD = /home/dansoonie/Work/fyitest/)

gcc -g -O -c fyitest.c


설명:
     - -g :
debug 정보 포함되도록 컴파일하는 옵션

     - -O :
optimization 하는 옵션

     - -c :
링크는 하지 않는 옵션

생성물은

/home/dansoonie/Work/fyitest/fyitest.o

이다...

fyitest를 /usr/lib에 install된 libfyi와 링크하여 executable을 만들기 위해서는 쉘에서 다음 명령어를 수행한다.

gcc -L/usr/lib -lfyi -o fyitest fyitest.o

생성물

/home/dansoonie/Work/fyitest/fyitest

최종 생성물 실행시 output 결과

Yoon-Soo Lee

January 18th

질문... -rpath를 /usr/local/lib으로 하면 6번과정을 마치고 ldd fyitest를 하여 fyitest가 어떤 library를 link했는지 살펴보면 libfyi.so.0 => not found 라고 나온다.